本發明屬于工業自動化技術領域，特別是涉及一種應用于工業中的應用于工業的通信控制系統。

背景技術：

目前，工業領域中傳輸信息大多基于HART協議采用4～20毫安環為主，由于當前的HART通信的波特率為1200HZ，儀表傳輸的數據量有限，針對需要大數據傳輸的場合，如物位信息圖形化顯示，閥門定位器的實時泄漏信息等需要達到100KZH以上的傳輸速率，使用HART通信與4～20毫安電流環路，對于電流消耗大于20毫安的儀表或應用節點無法負載，同時，為了考慮現場安全需求使用的儀表都基于本質安全協議，要求現場的電源必須設置對應的安全柵才能使用對應的儀表。

然而，現有的現場總線控制系統一方面不具備安全柵輸出功能，另一方面在輸出較大電流至從站設備時，無法根據需求調節通信波特率。

技術實現要素：

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種應用于工業的通信控制系統，用于解決現有技術中現有的控制系統沒有智能調節通信波特率的功能，導致無法滿足長距離傳輸的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種應用于工業的通信控制系統，包括：主站控制器與多個電流調制電路，所述主站控制器與每個從站之間均對應設置有一個電流調制電路；所述主站控制器，其用于并行讀取各個從站的誤碼率，根據所述誤碼率調節所述通信速率；所述電流調制電路，其用于基于曼徹斯特碼調制電流編碼或解調電流編碼，確保所述從站與主站控制器之間的通信。

優選地，所述主站控制器還用于采集各個從站的參數信息，將其上傳至監控單元；根據不同的通信頻率設定相應的誤碼率限制閾值，當所述主站控制器檢測到對應從站的誤碼率大于限制閾值時，則降低通信頻率直至其誤碼率滿足要求為止。

優選地，所述主站控制器輸出的最大電流值為150mA，所述主控制器控制最大通信速率為200KHZ。

優選地，所述從站用于接收主站控制器發送的查詢信息，根據查詢信息將其對應的參數信息通過電流調制電路上報至主站控制器。

優選地，所述電流調制電路包括曼徹斯特碼編碼器與曼徹斯特碼譯碼器。

優選地，每個所述電流調制電路的輸出端均對應設置有安全柵電路，每個所述安全柵電路的輸出端均對應連接一個從站。

優選地，所述安全柵電路包括電阻與二極管，所述電阻用于限流，所述二極管用于穩壓。

優選地，所述二極管為齊納二極管，所述電阻為限流電阻，所述限流電阻串聯于輸出端，所述齊納二極管并聯于輸出端。

優選地，所述齊納二極管至少為兩個，所述限流電阻至少一個。

優選地，還包括顯示模塊，用于根據各個從站的參數信息顯示每個從站對應的狀態信息。

如上所述，本發明的應用于工業的通信控制系統，具有以下有益效果：

通信系統采用曼徹斯特碼進行通信，數據與時鐘信號統一編碼，曼碼中具有豐富的時鐘信號，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復同步時鐘，具有較佳的抗干擾能力；通過并行同步讀取每個從站的誤碼率，根據誤碼率自動調節通信速率，保證通信準確性與可靠性；同時，輸出的電流信號最大為150ma，擴大了從站的應用范圍，系統每條通信鏈路上均設有安全柵，保證輸出的電流信號滿足本質安全要求，節約了輸出成本。

附圖說明

圖1顯示為本發明提供的一種應用于工業的通信控制系統結構框圖；

圖2顯示為本發明提供的一種應用于工業的通信控制系統完整結構框圖；

圖3顯示為本發明提供的一種安全柵電路第一實施例結構圖；

圖4顯示為本發明提供的一種安全柵電路第二實施例結構圖。

元件標號說明：

1 主站控制器

2 電流調制電路

3 從站

4 安全柵電路

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。

請參閱圖1，為本發明提供的一種應用于工業的通信控制系統，包括：主站控制器與多個電流調制電路，所述主站控制器與每個從站之間均對應設置有一個電流調制電路；所述主站控制器，其用于并行讀取各個從站的誤碼率，根據所述誤碼率調節所述通信速率；所述電流調制電路，其用于基于曼徹斯特碼調制電流編碼或解調電流編碼，確保所述從站與主站控制器之間的通信。

其中，所述主站控制器還用于采集各個從站的參數信息，將其上傳至監控單元；根據不同的通信頻率設定相應的誤碼率限制閾值，當所述主站控制器檢測到對應從站的誤碼率大于限制閾值時，則降低通信頻率直至其誤碼率滿足要求為止，如果主站控制器檢測到對應的從站誤碼率小于或等于限制閾值時，則不會調整其通信速率。

所述從站用于接收主站控制器發送的查詢信息，根據查詢信息將其對應的參數信息通過電流調制電路上報至主站控制器。

所述主站控制器根據選擇具有并行處理能力的芯片，在此優選8個從站，根據主站控制器選擇的芯片類型而言，不局限于8個。

在本實例中，所述主站控制器根據各個從站的誤碼率可自動調節通信速率，實現在遠距離(最大距離為1000米)或則強干擾的狀況下也能與各個從站進行通信，其中，各個從站可為傳感器、流量計等儀表；另外，主站控制器與從站控制器采用曼徹斯特碼通信，其數據與時鐘信號統一編碼，曼碼中具有豐富的時鐘信號，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復同步時鐘，具有較佳的抗干擾能力，杜絕了遠距離電流傳輸波形時，引起通信誤碼率上升的問題，提高了通信的可靠性。

另外，所述主站控制器輸出的最大電流值為150mA，所述主控制器控制最大通信速率為200KHZ，在本實施例中，相比原來的最大電流值，150mA的電流值大大擴展了從站儀表的使用范圍，如，繼電器、流量計等大電流設備可直接連接于該系統，200KHZ最大的傳輸速率可根據滿足用戶的需求。

具體地，所述電流調制電路包括曼徹斯特碼編碼器與曼徹斯特碼譯碼器，所述電流調制電路為滿足曼徹斯特碼編碼與曼徹斯特碼譯碼的通信模塊，在此不一一贅述。

請參閱圖2，為本發明提供的一種應用于工業的通信控制系統完整結構圖，包括：每個所述電流調制電路的輸出端均對應設置有安全柵電路，每個所述安全柵電路的輸出端均對應連接一個從站。

具體地，所述安全柵電路包括電阻與二極管，所述電阻用于限流，所述二極管用于穩壓。

具體地，所述二極管為齊納二極管，所述電阻為限流電阻，所述限流電阻串聯于輸出端，所述齊納二極管并聯于輸出端。

具體地，所述齊納二極管至少為兩個，所述限流電阻至少一個。如圖3所示，限流電阻R1接收穩壓的左側，齊納二極管D1、D2的節點效應產生不會經過限流電阻R1。因此，如圖4所示，需要將限流電阻R2設置在穩壓二極管(齊納二極管D1、D2)的右側，短路時瞬態電流就會減小，對防爆更有利。還可以根據相應電流變化設置對應的熔斷器，以保護齊納二極管，其中，穩壓二極管的電壓為最大電壓的1.1倍，穩壓二極管的電流與功耗正常工作時，保證其小于額定功耗的三分之二，根據最大電流值確定最小限流值R2。

在本實施例中，通過將安全柵集成于系統內部，使得輸出的電路信號自動滿足本質安全協議，使整個系統具有防爆功能，同時，也便于安裝分布，節約了成本；另外，集成的安全柵電路輸出電流值可達到150ma。

在上述實施例中，所述系統還包括顯示模塊，用于根據各個從站的參數信息顯示每個從站對應的狀態信息，其中，每個通信路徑對應均對應顯示一個從站的參數信息，便于用戶監控查看。

綜上所述，本發明中通信系統采用曼徹斯特碼進行通信，數據與時鐘信號統一編碼，曼碼中具有豐富的時鐘信號，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復同步時鐘，具有較佳的抗干擾能力；通過并行同步讀取每個從站的誤碼率，根據誤碼率自動調節通信速率，保證通信準確性與可靠性；同時，輸出的電流信號最大為150ma，擴大了從站的應用范圍，系統每條通信鏈路上均設有安全柵，保證輸出的電流信號滿足本質安全要求，節約了輸出成本。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。