СИСТЕМА ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ НА ОСНОВАНИИ ВЫЯВЛЕННОЙ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ В БОДАХ Российский патент 2004 года по МПК H04L25/02 H04L7/00 

Область техники

Данное изобретение относится к связи между электронными устройствами. Конкретнее, данное изобретение относится к системе, которую первое устройство использует для определения скорости передачи в бодах, и к протоколу, который второе устройство использует для связи с первым устройством и который устанавливает первое устройство с целью использования этих скорости передачи в бодах и протокола. Еще конкретнее, данное изобретение относится к системе в первом устройстве УАПП для определения скорости передачи в бодах, кадра и протокола, которые второе устройство УАПП использует для связи, и для установки первого устройства с целью осуществления связи с определенными скоростью передачи в бодах, кадром и протоколом.

Предшествующий уровень техники

В индустрии управления производством множество электронных устройств в общем случае осуществляет связь для совместного использования данных. Эти электронные устройства должны совместно использовать данные, чтобы обеспечить управляющие функции в производстве. Например, первое электронное устройство может измерять поток вещества через трубопровод, а второе устройство может управлять клапаном, который регулирует этот поток вещества. Для того, чтобы регулировать этот поток вещества, первое устройство должно передавать данные о скорости потока во второе устройство, которое, в свою очередь, открывает и закрывает этот клапан для регулировки потока вещества.

Задача состоит в том, что различные устройства могут осуществлять связь, используя различные скорости передачи в бодах и различные протоколы. В настоящем описании типы кадров, скорость передачи в бодах, кадровая синхронизация и протоколы именуются как "протокольные параметры". Для данного описания скорость передачи в бодах представляет собой количество битов в единицу времени, которые передаются устройством. Тип кадра представляет собой структуру, в которую форматируются пакеты сообщений для передачи между двумя устройствами. Протокол представляет собой способ, которым группы пакетов сообщений организуются с учетом того, "когда" устройства могут посылать/принимать пакеты, чтобы передавать данные между двумя устройствами. Если два устройства не осуществляют связь с помощью одних и тех же протокольных параметров, первое устройство не примет правильные данные от второго устройства.

Для облегчения связи между устройствами большинство устройств включает в себя универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП) (UART). УАПП является интерфейсом, который обеспечивает связь между устройствами. В управляющих устройствах протоколы, такие, как Modbus, используют УАППы для связи. УАППы могут также осуществлять связь на любой из нескольких скоростей передачи в бодах и типах кадровой синхронизации. В прошлом, если была возможность, чтобы первое устройство могло соединяться с другими устройствами, которые осуществляют связь с использованием одного из нескольких "параметров протокола или УАПП", это первое устройство должно было программироваться вручную для осуществления связи с должными "параметрами протокола/УАПП". Это требует, чтобы пользователь должным образом запрограммировал УАПП, чтобы данное устройство могло осуществлять связь с другим устройством.

Возможность создать устройство, которое способно связываться со многими разными устройствами с помощью различных протокольных параметров, является частной задачей для изготовителей кориолисовых расходомеров. Кориолисов массовый расходомер измеряет массоперенос и другую информацию о веществах, протекающих через трубопровод, способом, описанным в патенте США №4491025, выданном на имя J.E. Smith et al. 1 января 1985 года, и Re 31450 на имя J.E. Smith 11 февраля 1982 года. Кориолисов массовый расходомер имеет одну или более потоковых трубок изогнутой или прямолинейной конфигурации. Каждая конфигурация потоковых трубок в кориолисовом массовом расходомере имеет набор естественных режимов вибрации, которая может быть простого изгибного, скручивающего, радиального или связанного типа. Каждая потоковая трубка приводится в колебание в резонансе в одном из этих естественных режимов. Эти естественные режимы вибрации для вибрирующих заполненных веществом систем частично определяются объединенной массой потоковых трубок и вещества внутри этих потоковых трубок. Вещества втекают в расходомер из подсоединенного трубопровода на впускной стороне расходомера. Вещество затем направляется в потоковую трубку или потоковые трубки и выходит из расходомера в трубопровод, подсоединенный на выпускной стороне.

Возбудитель прикладывает вибрационное усилие к потоковой трубке. Это усилие заставляет потоковую трубку колебаться. Когда через расходомер нет протекающего вещества, все точки вдоль потоковой трубки колеблются с одинаковой фазой. Когда же вещество начинает течь через эту потоковую трубку, кориолисовы ускорения заставляют каждую точку вдоль потоковой трубки иметь различную фазу относительно других точек вдоль этой потоковой трубки. Фаза на впускной стороне потоковой трубки отстает от возбудителя, тогда как фаза на выпускной стороне опережает возбудитель. В двух разных точках на потоковой трубке размещаются датчики для выработки синусоидальных сигналов, представляющих движение потоковой трубки в этих двух точках. Разность фаз этих двух сигналов, принятых от датчиков, вычисляется в единицах времени. Эта разность фаз между двумя сигналами датчиков пропорциональна скорости массопереноса вещества, протекающего через потоковую трубку или потоковые трубки.

Датчики передают синусоидальные сигналы в блок формирования сигналов. Этот блок формирования сигналов генерирует параметрические сигналы, которые индицируют свойства вещества, протекающего через расходомер. Блок формирования сигналов генерирует также сигнал возбуждения, прикладываемый к возбудителю, чтобы вызвать вибрацию потоковых трубок. Параметрические сигналы передаются затем в центральную систему, которая предоставляет пользователю желательные свойства.

Различные центральные системы могут передавать данные в одном из нескольких протокольных параметров. Блок формирования сигналов должен быть способен распознавать эти протокольные параметры, используемые центральной системой для связи. Блок формирования сигналов должен быть затем сконфигурирован для связи в распознанных протокольных параметрах, чтобы осуществить связь с центральной системой. Поэтому изготовителям кориолисовых расходомеров желательна система, которая позволила бы блоку формирования сигналов осуществлять связь с различными типами центральных систем без необходимости ручного программирования.

Сущность изобретения

Вышеуказанная и другие задачи решаются и опережают существующий уровень техники посредством системы для установки протокольных параметров для передачи в устройстве в соответствии с данным изобретением. Одно преимущество системы в соответствии с данным изобретением состоит в том, что устройство автоматически определяет используемые протокольные параметры и устанавливает связь с этими выявленными используемыми протокольными параметрами. Это устраняет необходимость пользователю устанавливать должным образом протокольные параметры связи для каждого устройства, делая связь более надежной. Далее система в соответствии с настоящим изобретением выполняет определение используемых протокольных параметров без потери данных и без использования специальных кадров. Поэтому существующие устройства могут осуществлять связь с устройством, воплощающим систему в соответствии с данным изобретением, без модификации.

Первое или удаленное устройство, реализующее систему в соответствии с данным изобретением, имеет блок обработки, соединенный с шиной, которая соединяет это удаленное устройство со вторым или центральным устройством. Удаленное устройство является устройством, которое предоставляет услугу или данные центральному устройству, чтобы позволить центральному устройству выполнять функцию. Центральное устройство является устройством, которое выявляет протокольные параметры, использованные для передачи данных, принимает данные от удаленного устройства и выполняет управляющую функцию с помощью принятых данных.

Когда первое устройство соединяется со вторым устройством, это второе устройство передает сигналы, индицирующие данные, на первое устройство. В соответствии с данным изобретением первое устройство принимает эти сигналы. Первым устройством определяется скорость передачи в бодах для битов в принятых сигналах. Затем протокол и кадровая синхронизация принятых битов выявляются первым устройством. Это первое устройство далее устанавливается для осуществления связи с определенными протокольными параметрами.

Один из способов, которым может быть определена скорость передачи в бодах, состоит в том, что определяют, принимается ли в заранее заданном числе отсчетов переход уровня между двумя битами. Если бит перехода не обнаруживается в определенном числе отсчетов, система может определить, что скорость передачи в бодах меньше, чем n, деленное на 8, или равна ему. Одним из способов, которым система может определить, происходит ли переход, является сопоставление шаблонов.

Если бит перехода не принимается в определенном числе отсчетов, первое устройство определяет, что скорость передачи в бодах должна быть между n и n/4. Поэтому сопоставление шаблонов может выполняться для комбинации протоколов и кадровой синхронизации для скоростей передачи в бодах между n и n/4.

Сопоставление шаблонов выполняется следующим образом в соответствии с настоящим изобретением. Первое устройство считывает один из множества шаблонов для протокольных параметров, поддерживаемых первым устройством. Принятые отсчеты считываются затем из буфера. Далее считанный шаблон сравнивается со считанными отсчетами. Когда шаблон совпадает с отсчетами, первое устройство устанавливается для связи с использованием протокольных параметров этого шаблона.

Первым аспектом данного изобретения является способ для удаленного устройства с целью установить связь с центральным устройством следующим образом. Удаленное устройство принимает отсчеты сигналов от центрального устройства. Скорость передачи в бодах для сигналов от центрального устройства определяется удаленным устройством из этих отсчетов. Затем удаленное устройство определяет из этих отсчетов протокол и кадровую синхронизацию, используемые центральным устройством для связи. Удаленное устройство затем устанавливается для осуществления связи с использованием определенных протокольных параметров.

Второй аспект данного изобретения состоит в том, что скорость передачи в бодах выявляется путем определения того, происходит ли переход уровня между двумя битами, принятыми в определенном числе отсчетов.

Третьим аспектом данного изобретения является подстройка скорости осуществления отсчетов в ответ на то, что бит перехода не принимается в определенном числе отсчетов.

Четвертый аспект данного изобретения состоит в том, что скорость передачи в бодах определяется как меньшая или равная n, деленному на 8, в ответ на определение того, что бит перехода не принимается в определенном числе отсчетов.

Пятый аспект данного изобретения состоит в выполнении сопоставления протокольных шаблонов для скоростей передачи в бодах, равных n, деленному на 8, и меньших в ответ на определение того, что скорость передачи в бодах меньше, чем n, деленное на 8, или равна ему.

Шестой аспект данного изобретения состоит в том, что скорость передачи в бодах определяется как лежащая между n и n/4 в ответ на определение того, что бит перехода не принимается в определенном числе отсчетов.

Седьмым аспектом данного изобретения является то, что определение протокола и кадровой синхронизации может совершаться посредством выполнения сопоставления протокольных шаблонов для каждой поддерживаемой скорости передачи в бодах между n и n/4 в ответ на определение того, что скорость передачи в бодах лежит между n и n/4.

Восьмым аспектом данного изобретения является то, что определение протокола и кадровой синхронизации может совершаться посредством выполнения сопоставления протокольных шаблонов между отсчетами и шаблонами известных битов в поддерживаемых протоколах.

Девятый аспект данного изобретения состоит в том, что выполнение сопоставления протокольных шаблонов может производиться следующим образом. Удаленное устройство считывает один из множества протокольных шаблонов, а затем считывает отсчеты сигналов. Эти отсчеты и шаблон сравниваются, и удаленное устройство определяет, что сигналы передаются в протоколе одного из упомянутого множества протокольных шаблонов в ответ на совпадение этого одного из упомянутого множества протокольных шаблонов и отсчетов сигналов.

Краткое описание чертежей

Данное изобретение можно понять из подробного описания, данного ниже, и сопроводительных чертежей, на которых:

Фиг.1 иллюстрирует систему с центральным устройством, соединенным с удаленной системой, которая выполняет установку протокольных параметров в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 иллюстрирует пример блока обработки, который может выполнять функции в центральной системе и в удаленной системе;

Фиг.3 иллюстрирует процесс установки протокольных параметров для осуществления связи в удаленном устройстве в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.4 иллюстрирует первый пример выполнения способа установки протокольных параметров в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.5 иллюстрирует пример способа определения использованного протокола на основании сопоставления шаблонов;

Фиг.6 иллюстрирует примерный кориолисов расходомер, который имеет блок формирования сигналов, выполняющий установку кадровой синхронизации и протокола в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.7 иллюстрирует предпочтительное примерное выполнение данного изобретения, реализованного блоком формирования сигналов в кориолисовом расходомере.

Подробное описание

Фиг.1 иллюстрирует систему 100, в которой используются операции в соответствии с настоящим изобретением, чтобы обеспечить связь между устройствами. В системе 100 центральное устройство 102 соединяется с удаленным устройством 103 через тракт 104. Для данного описания удаленное устройство 103 представляет собой устройство, которое предоставляет услугу или данные центральному устройству, чтобы дать возможность центральному устройству выполнять некую функцию. Центральное устройство 102 является устройством, которое устанавливает протокольные параметры, используемые для передачи данных, принимает данные от удаленного устройства и выполняет управляющую функцию с помощью этих принятых данных. Далее, центральное устройство 102 является устройством, которое программируется для осуществления связи с заранее заданными протокольными параметрами, а удаленное устройство 103 является устройством, которое должно использовать операции в соответствии с данным изобретением, чтобы установить протокольные параметры для осуществления связи с центральным устройством.

Фиг.2 иллюстрирует пример системы 200 обработки данных. В этой системе как центральное устройство 102, так и удаленное устройство 103 могут включать в себя систему 200 обработки данных для выполнения функций, включающих в себя процессы осуществления связи между этими устройствами. Система 200 обработки данных включает в себя блок 201 обработки.

Этот блок 201 обработки может быть процессором, микропроцессором или группой микропроцессоров и процессоров, которые выполняют команды, запомненные в запоминающем устройстве.

Энергонезависимое запоминающее устройство, такое, как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM) 204, может соединяться с блоком 201 обработки через тракт 202. ПЗУ 204 сохраняет команды, необходимые блоку 202 обработки для работы системы 200 обработки данных. Энергозависимое запоминающее устройство, такое, как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) 205, может соединяться с блоком 201 обработки через тракт 203. ОЗУ 205 хранит команды и данные, необходимые блоку 201 обработки для реализации процессов, выполняемых системой 200 обработки данных. Специалист поймет, что тракты 202 и 203 могут включать в себя общую шину памяти или шину ввода-вывода.

Блок 201 обработки соединяется с трактом 104 по тракту 206. Тракт 206 может содержать аналогово-цифровой интерфейс 210, если тракт 104 переносит аналоговые сообщения. Интерфейс 210 может быть интерфейсом связи, который включает в себя буфер 215, хранящий цифровые сигналы, когда эти сигналы принимаются по тракту 104. Эти сигналы затем считываются блоком 201 обработки по тракту 206.

Данное изобретение относится к процессу для удаленного устройства определять протокольные параметры, которые используют для связи центральное устройство. В одном варианте выполнения центральное устройство и удаленные устройства являются устройствами УАПП. Эти устройства УАПП могут осуществлять связь с любой из этих общих скоростей передачи в бодах: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 76800 или 115200. Специалисту будет понятно, что это только общие скорости передачи в бодах и что можно использовать другие скорости. Двумя обычными протоколами, которые могут использоваться, являются Modbus ASCII и Modbus RTU, хотя можно использовать и другие протоколы, такие как HART.

Фиг.3 иллюстрирует процесс 300, выполняемый удаленным устройством для установки протокольных параметров, которые это удаленное устройство использует для связи с центральным устройством. Процесс 300 начинается на шаге 301 с того, что удаленное устройство принимает сигналы от центрального устройства. Эти сигналы сохраняются в буфере на шаге 302. Буфер может быть регистром в процессоре или буфером в интерфейсе, таким как буфер 215, показанный на фиг.2. На шаге 303 удаленное устройство определяет скорость передачи в бодах из сигналов, сохраненных в буфере. После того, как скорость передачи в бодах определена, удаленное устройство определяет протокол и кадровую синхронизацию, с которыми эти сигналы посылаются на шаге 304. Затем удаленное устройство на шаге 305 устанавливает связь с использованием протокольных параметров, которые это удаленное устройство определило из сигналов в буфере, и процесс 300 заканчивается.

Фиг.4 иллюстрирует процесс 400, который является примерным воплощением процесса по выполнению шагов в процессе 300, показанном на фиг.3. Процесс 400 начинается на шаге 401 приемом отсчетов в буфер на максимальной скорости. На шаге 402 удаленное устройство определяет, произошел ли переход заранее заданного уровня между двумя битами после определенного числа отсчетов.

К примеру, начальный бит является известным битом, который отмечает начало кадра данных в любом кадре или протоколе. Если переход уровня между двумя сигналами принимается в определенном числе отсчетов, удаленное устройство на шаге 410 определяет, что скорость передачи в бодах равна n или максимальной скорости передачи в бодах, а n, деленное на 4(n/4), есть минимальная скорость передачи в бодах. Это потому, что скорость в бодах n гарантирует, что переход уровня между двумя битами не может существовать, если скорость в бодах меньше или равна n/8. Поэтому максимальная скорость в бодах устанавливается на n, а минимальная скорость в бодах устанавливается на n/4.

Если переход уровня между двумя битами не обнаруживается в заранее заданном числе отсчетов на шаге 402, удаленное устройство определяет, что скорость в бодах равна n/8 или меньше. Для того, чтобы принимать нужные сигналы, частоты дискретизации сигналов регулируются на шаге 421. Это изменяет информации о сигналах, хранящихся в буфере. Затем на шаге 422 максимальная скорость в бодах устанавливается на n/8, а минимальная устанавливается на минимальную скорость в бодах, поддерживаемую удаленным устройством.

После шага 411 или шага 422, которые устанавливают максимальную и минимальную.скорости в бодах, выполняется подпрограмма определения точных протокольных параметров. Эта подпрограмма начинается на шаге 430, на котором выполняется сопоставление шаблонов для максимальной скорости в бодах. В соответствии с данным изобретением шаблон представляет собой сохраненный или генерированный файл, включающий в себя ожидаемые переходы для конкретных отсчетов. Если ожидаемый переход в шаблоне совпадает с переходами в файле, шаблон считается совпадающим.

Пример сопоставления шаблонов, выполняемый на шаге 430, иллюстрируется в процессе 500 на фиг.5. Если шаблон для протокола на текущей скорости в бодах совпадает с сигналами в буфере, скорость в бодах для удаленного устройства устанавливается равной максимальной скорости в бодах на шаге 440, а протокол и кадровая синхронизация устанавливаются соответствующими протоколу совпадающего шаблона на шаге 441, и процесс 400 заканчивается. Если протокол и скорость передачи в бодах не определяются на шаге 430, максимальная скорость в бодах устанавливается равной текущему максимуму, поделенному на два (Мах/2) на шаге 431.

На шаге 432 удаленное устройство определяет, меньше ли максимальная скорость передачи в бодах, чем минимальная скорость передачи в бодах. Если максимальная скорость в бодах меньше минимальной скорости в бодах, то удаленное устройство на шаге 432 индицирует, что протокольные параметры не поддерживаются удаленным устройством, и процесс 400 заканчивается. В противном случае шаги 430-432 повторяются с использованием новой максимальной скорости в бодах.

Фиг.5 иллюстрирует процесс 500, который является примерным процессом сопоставления шаблонов, выполняемым на шаге 430 процесса 400. Процесс 500 начинается на шаге 501 с того, что удаленное устройство загружает шаблоны для поддерживаемых протоколов на текущей максимальной скорости передачи в бодах. В это время шаблоны могут либо генерироваться, либо извлекаться из памяти. На шаге 502 считывается шаблон для текущей максимальной скорости в бодах. На шаге 503 считываются сигналы, сохраненные в буфере. Эти сигналы, считанные из буфера, сравниваются на шаге 504 со считанным шаблоном. На шаге 505 определяется, совпадает ли комбинация сигналов, считанных из буфера, с шаблоном ожидаемых сигналов. Следует отметить, что шаблон совпадает лишь с определенными сигналами в каждом кадре и не совпадает со всеми точками. Это имеет место потому, что кадр содержит биты данных, которые не могут совпадать надежно. Вместо этого пытаются установить совпадение шаблона с известными битами, такими как начальный и конечный биты.

Если сигналы не совпадают с шаблоном на шаге 505, удаленное устройство на шаге 507 определяет, есть ли еще другие шаблоны, подлежащие сравнению. Если имеются еще шаблоны для сравнения, процесс 500 повторяется от шага 502. Если шаблонов больше нет, процесс 500 заканчивается. Если сигналы не совпадают с шаблоном на шаге 505, удаленное устройство устанавливает скорость передачи в бодах на текущую максимальную скорость в бодах, а в качестве протокола - протокол шаблона, сравниваемого на шаге 506. Процесс 500 затем заканчивается.

Один вид устройств, имеющий электронные компоненты, которые могут использовать установку скорости в бодах и протокола, есть кориолисов расходомер. Фиг.6 показывает примерный кориолисов расходомер 5, содержащий узел 10 кориолисова расходомера и измерительную электронную часть 20. Измерительная электронная часть 20 соединяется с узлом 10 расходомера по тракту 600, чтобы обеспечить по тракту 26 информацию о плотности, скорости массопереноса, скорости объемного переноса и обобщенного массопереноса. Описывается конструкция кориолисова расходомера, хотя для специалистов очевидно, что настоящее изобретение может использоваться с любым устройством, имеющим вибрирующий трубопровод для измерения свойств вещества, протекающего через этот трубопровод. Вторым примером такого устройства является измеритель плотности с вибрирующим трубопроводом, который не имеет дополнительной измерительной возможности, предоставляемой кориолисовым массовым расходомером.

Измерительный узел 10 включает в себя пару фланцев 601 и 601’, ответвитель 602 и трубопроводы 603А и 603В. К трубопроводам 603А и 603В присоединяются возбудитель 604, тензометрические датчики 605 и 605’ и температурный датчик 607. Крепежные планки 606 и 606’ служат для определения осей W и W’, вокруг которых колеблется каждый трубопровод.

Когда кориолисов расходомер 5 вводится в магистральную систему (не показана), которая переносит измеряемое технологическое вещество, это вещество входит в измерительный узел 10 через фланец 601, проходит через ответвитель 602, где это вещество направляется для введения в трубопроводы 603А и 603В, протекает через трубопроводы 603А и 603В и обратно в ответвитель 602, из которого оно покидает измерительный узел 10 через фланец 601’.

Трубопроводы 603А и 603В выбираются и соответственно устанавливаются на ответвителе 602 так, чтобы иметь практически одни и те же распределение масс, моменты инерции и модули упругости относительно изгибных осей W-W и W’-W’ соответственно. Эти трубопроводы проходят снаружи от ответвителя практически параллельно.

Трубопроводы 603А-603В возбуждаются возбудителем 604 в противоположных направлениях относительно своих изгибных осей W-W и W’-W’ и, как отмечено, в первом несинфазном изгибном режиме расходомера. Возбудитель 604 может содержать любую из множества общеизвестных конструкций, таких как магнит, установленный на трубопроводе 603А, и противоположную ему катушку, установленную на трубопроводе 603В, через которую пропускается переменный ток для возбуждения вибрации в обоих трубопроводах. Подходящий сигнал возбуждения прикладывается измерительной электронной частью 20 через тракт 610 к возбудителю 604.

Тензометрические датчики 605 и 605’ прикреплены по меньшей мере к одному из трубопроводов 603А и 603В на противоположных концах этого трубопровода для измерения колебания трубопроводов. Когда трубопровод 603А-603В вибрирует, тензометрические датчики 605-605’ генерируют первый тензометрический сигнал и второй тензометрический сигнал. Эти первый и второй тензометрические сигналы прикладываются к трактам 611 и 611’. Сигнал скорости возбудителя прикладывается к тракту 610.

Температурный датчик 607 прикреплен по меньшей мере к одному трубопроводу 603А и/или 603В. Температурный датчик 607 измеряет температуру трубопровода для того, чтобы модифицировать уравнения для температуры системы. Тракт 612 переносит температурные сигналы от температурного датчика 607 к измерительной электронной части 20.

Измерительная электронная часть 20 принимает первый и второй тензометрические сигналы, появляющиеся на трактах 611 и 611’ соответственно. Измерительная электронная часть 20 обрабатывает первый и второй сигналы скорости для вычисления скорости массопереноса, плотности или иного свойства вещества, проходящего через узел 10 расходомера. Эта вычисленная информация подается в измерительную электронную часть 20 по тракту 26 в использующее средство (не показано).

Специалистам известно, что кориолисов расходомер 5 совершенно подобен по конструкции измерителю плотности с вибрирующим трубопроводом. Измерители плотности с вибрирующим трубопроводом тоже используют вибрирующую трубу, через которую течет поток, или для случая измерителя плотности отсчетного типа, в котором удерживается текучее вещество. Измерители плотности с вибрирующим трубопроводом тоже применяют возбуждающую систему для того, чтобы заставить трубопровод вибрировать. Измерители плотности с вибрирующим трубопроводом, как правило, используют только единственный сигнал обратной связи, поскольку измерение плотности требует только измерения частоты, а фазовое измерение не нужно. Данное описание настоящего изобретения равным образом применимо к измерителям плотности с вибрирующим трубопроводом.

В данном изобретении измерительная электронная часть 20 физически разделена на два компонента: центральная система 700 и блок 701 формирования сигналов, который удален от центральной системы 700. В общепринятых схемах измерительной электронной части эти компоненты помещены в один блок.

Блок 701 формирования сигналов включает в себя схему 710 возбуждения и схему 720 формирования тензометрических сигналов. Специалист поймет, что в действительности схема 710 возбуждения и схема 720 формирования тензометрических сигналов могут быть отдельными аналоговыми схемами или могут быть отдельными функциональными блоками, обеспечиваемыми цифровым сигнальным процессором или иными цифровыми компонентами. Схема 710 возбуждения генерирует возбуждающий сигнал и подает этот возбуждающий сигнал на возбудитель 604 по тракту 610 тракта 600. В действительности тракт 610 является первым и вторым выводом. Схема 710 возбуждения связывается со схемой 720 формирования тензометрических сигналов по тракту 713. Тракт 713 позволяет схеме возбуждения отслеживать поступающие тензометрические сигналы для регулировки сигнала возбуждения. Питание для работы схемы 710 возбуждения и схемы 720 формирования тензометрических сигналов подается от центральной системы 700 по первому проводу 711 и второму проводу 712. Первый провод 711 и второй провод 712 могут быть частью обычного двухпроводного, четырехпроводного кабеля или частью кабеля с множеством пар.

Схема 720 формирования тензометрических сигналов принимает входные сигналы от первого тензометрического датчика 605, второго тензометрического датчика 605’ и температурного датчика 607 по трактам 611, 611’ и 612. Тензометрическая схема 720 определяет частоту тензометрических сигналов и может также определять свойства вещества, протекающего через трубопроводы 603А-603В. После того, как определены частота входных сигналов от тензометрических датчиков 605-605’ и свойства вещества, сигналы параметров, несущие эту информацию, генерируются и передаются по тракту 721 в блок 750 вторичной обработки в центральной системе 700. В предпочтительном варианте выполнения тракт 721 включает в себя 2 вывода. Однако специалист поймет, что тракт 721 может проходить по первому проводу 711 и второму проводу 712 или по любому другому числу проводов.

Центральная система 700 содержит источник 730 питания и систему 750 обработки. Источник 730 питания принимает электроэнергию от сети и преобразует принятую электроэнергию в требуемое питание, необходимое для системы. Система 750 обработки принимает сигналы параметров от схемы 720 формирования тензометрических сигналов, а затем может выполнять обработку, необходимую для получения свойств вещества, протекающего через трубопроводы 603А-603В, необходимых пользователю. Такие свойства могут включать в себя - но не ограничиваться ими - плотность, скорость массопереноса и скорость объемного переноса.

В этой конфигурации блок 701 формирования сигналов представляет собой удаленное устройство, осуществляющее связь с центральной системой 700, которая является центральным устройством. Блок 701 формирования сигналов определяет протокольные параметры, которые используются центральной системой 700 для связи. Затем блок 701 формирования сигналов устанавливается для осуществления связи с определенными протокольными параметрами.

Фиг.7 иллюстрирует предпочтительный примерный процесс, выполняемый блоком 701 формирования сигналов для выявления скорости передачи в бодах, определения используемых протокола и кадровой синхронизации и установки протокольных параметров для осуществления связи в соответствии с настоящим изобретением. Процесс 1700 начинается на шаге 1701 установкой частоты дискретизации для приема сигналов в буфер в три раза выше максимальной поддерживаемой скорости передачи в бодах (3n). На шаге 1702 n сигналов принимаются в буфер.

На шаге 1703 шаблоны для поддерживаемых протоколов для максимальной скорости передачи в бодах сравниваются с сигналами, хранящимися в буфере. Блок 701 формирования сигналов на шаге 1703 определяет, совпадает ли один из шаблонов с сигналами в буфере. Если эти сигналы совпадают с шаблоном, блок формирования сигналов на шаге 1720 устанавливает в качестве протокола протокол этого совпадающего шаблона и устанавливает скорость передачи в бодах равной максимальной скорости передачи в бодах.

Если сигналы не совпадают ни с одним из шаблонов для максимальной скорости передачи в бодах, на шаге 1710 максимальная скорость передачи в бодах устанавливается равной максимальной скорости передачи в бодах, поделенной на два (n/2). На шаге 1711 блок 701 формирования сигналов определяет, меньше ли максимальная скорость передачи в бодах, чем три минимальных скорости передачи в бодах (3 min). Если максимальная скорость передачи в бодах меньше, чем утроенная минимальная скорость передачи в бодах, процесс 1700 индицирует на шаге 1714, что этот протокол не поддерживается блоком 701 формирования сигналов.

Если же максимальная скорость передачи в бодах не меньше, чем утроенная минимальная скорость передачи в бодах, блок формирования сигналов на шаге 1730 настраивает буфер для совпадения с новой максимальной скоростью передачи в бодах. Затем на шаге 1731 дополнительные n, деленное на два отсчетов, поступают в буфер, и процесс 1700 повторяется с шага 1703.

Выше приведено описание системы для установки протокольных параметров для осуществления связи в устройстве в соответствии с настоящим изобретением. Очевидно, что специалисты сконструируют альтернативные системы для установки "протокольных/УАПП параметров" для осуществления связи в соответствии с настоящим изобретением, которые будут нарушать данное изобретение, как оно изложено в нижеследующей формуле изобретения, либо буквально, либо через доктрину эквивалентов.

Изобретение относится к системам связи между электронными устройствами, в частности, к системам, включающим в себя универсальные асинхронные приемопередатчики. Техническим результатом является создание способа и устройства для определения скорости передачи в бодах и протокола связи в удаленном устройстве. Технический результат достигается тем, что удаленное устройство принимает отсчеты сигналов от центрального устройства в буфер, затем определяет скорость передачи в бодах упомянутых сигналов на основании упомянутых отсчетов сигналов, определяет протокол и кадровую синхронизацию, используемые для связи упомянутым центральным устройством, из упомянутых отсчетов сигналов и устанавливает связь удаленного устройства с помощью упомянутых определенных протокола и кадровой синхронизации на упомянутой определенной скорости передачи в бодах. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ (300) для удаленного устройства (103) для установления связи с центральным устройством (102), содержащий следующие шаги: (301) прием отсчетов сигналов от центрального устройства (102) в буфер (215), (303) определение скорости передачи в бодах упомянутых сигналов на основе упомянутых отсчетов сигналов, (304) определение протокола и кадровой синхронизации, используемых для связи упомянутым центральным устройством (102), из упомянутых отсчетов сигналов, и (305) установка упомянутого удаленного устройства (103) на осуществление связи с помощью упомянутых определенных протокола и кадровой синхронизации на упомянутой найденной скорости передачи в бодах.2. Способ (300) по п.1, отличающийся тем, что упомянутый шаг (303) определения упомянутой скорости передачи в бодах содержит шаг (402) определения того, имеется ли переход уровня, имеющий место между двумя битами, принятыми в определенном числе упомянутых отсчетов сигналов.3. Способ (300) по п.2, отличающийся тем, что упомянутый шаг (303) определения дополнительно содержит шаг (421) подстройки частоты дискретизации в ответ на отсутствие приема упомянутого перехода уровня между двумя битами в упомянутом определенном числе отсчетов сигналов.4. Способ (300) по п.2, отличающийся тем, что упомянутый шаг (303) определения дополнительно содержит шаг (420) определения того, является ли упомянутая скорость передачи в бодах меньше или равной n, деленному на 8, в ответ на определение того, что упомянутый переход уровня между двумя битами не принят в упомянутом определенном числе упомянутых отсчетов сигналов, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.5. Способ (300) по п.4, отличающийся тем, что упомянутый шаг (304) определения протокола и кадровой синхронизации содержит шаг (430) выполнения согласования шаблонов протоколов для скоростей передачи в бодах, равных n, деленному на 8, или меньше, в ответ на определение того, что скорость передачи в бодах меньше или равна n, деленному на 8, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.6. Способ (300) по п.2, отличающийся тем, что упомянутый шаг (303) определения дополнительно содержит шаг (410) определения того, что упомянутая скорость передачи в бодах находится между n и n/4, в ответ на определение того, что упомянутый переход уровня между 2 битами принимается в упомянутом определенном числе упомянутых отсчетов сигналов, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.7. Способ (300) по п.6, отличающийся тем, что упомянутый шаг (304) определения упомянутых протокола и кадровой синхронизации содержит шаг (430) выполнения согласования шаблонов протоколов для поддерживаемых скоростей передачи в бодах между n и n/4, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.8. Способ (300) по п.1, отличающийся тем, что упомянутый шаг (304) определения упомянутых протокола и кадровой синхронизации содержит шаг (430) выполнения согласования шаблонов протоколов между упомянутыми отсчетами сигналов и шаблонами известных битов в поддерживаемых протоколах.9. Способ (300) по п.8, отличающийся тем, что упомянутый шаг (430) выполнения упомянутого согласования шаблонов протоколов содержит шаг (502) считывания одного из множества шаблонов протоколов, (503) считывания упомянутых отсчетов сигналов из упомянутого буфера, (504) сравнения упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов протоколов с упомянутым отсчетом сигналов, и (505) определение того, что упомянутые сигналы передаются в протоколе упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов протоколов, в ответ на совпадение упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов протоколов и упомянутых отсчетов сигналов.10. Устройство (200) в удаленном устройстве для установления связи с центральным устройством, содержащее процессор (201), выполненный с возможностью (301) принимать отсчеты сигналов от упомянутого центрального устройства, (302) сохранять упомянутые отсчеты сигналов, (303) определять скорость передачи в бодах упомянутых сигналов на основании упомянутых отсчетов сигналов, (304) определять протокол и кадровую синхронизацию, используемых для связи упомянутым центральным устройством, из упомянутых отсчетов сигналов, и (305) устанавливать упомянутое удаленное устройство для осуществления связи с помощью упомянутых определенных протокола и кадровой синхронизации на упомянутой определенной скорости передачи в бодах.11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен дополнительно с возможностью определения упомянутой скорости передачи в бодах путем (402) определения того, что переход уровня между двумя битами принимается в определенном числе упомянутых отсчетов сигналов.12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен дополнительно с возможностью определения упомянутой скорости передачи в бодах путем (421) подстройки частоты дискретизации в ответ на то, что упомянутый переход между двумя уровнями не принимается в упомянутом определенном числе отсчетов сигналов.13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен дополнительно с возможностью определения упомянутой скорости передачи в бодах путем (420) выявления того, что упомянутая скорость передачи в бодах меньше или равна n, деленному на 8, в ответ на определение того, что упомянутый переход битов не принимается в упомянутом определенном числе упомянутых отсчетов сигналов, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен дополнительно с возможностью выполнения согласования шаблонов протоколов для скоростей передачи в бодах, равных или меньше n, деленному на 8, в ответ на определение того, что упомянутая скорость передачи в бодах меньше или равна n, деленному на 8, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен дополнительно с возможностью определять упомянутую скорость передачи в бодах путем (410) определения того, что упомянутая скорость передачи в бодах находится между n и n/4, в ответ на определение того, что упомянутый переход уровня между 2 битами не принимается в упомянутом определенном числе упомянутых отсчетов сигналов, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что упомянутый процессор выполнен с возможностью определять упомянутый протокол путем (430) выполнения согласования шаблонов протоколов для каждой поддерживаемой скорости передачи в бодах между n и n/4, где n равно максимальной скорости передачи в бодах.17. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутый процессор (201) выполнен дополнительно с возможностью определять упомянутый протокол путем (430) выполнения согласования шаблонов протоколов между упомянутыми отсчетами сигналов и шаблонами известных битов в каждом поддерживаемом протоколе.18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутый процессор (201) выполнен дополнительно с возможностью выполнять упомянутое согласование протокола путем (502) считывания одного из множества шаблонов протоколов, (503) считывания упомянутых отсчетов сигналов, (504) сравнения упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов протоколов с упомянутым отсчетом сигналов, и (505) определения того, что упомянутые сигналы передаются в протоколе упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов-протоколов, в ответ на совпадение упомянутого одного из упомянутого множества шаблонов протоколов и упомянутых отсчетов сигналов.