用于油田加热炉管理系统的功能板卡及其应用方法

摘要

本发明公开了一种用于油田加热炉管理系统的功能板卡及其应用方法。功能板卡包括主控模块及其连接的：LAN网络模块、RS485模块、RS232模块、PCIe模块、存储模块、LED模块、拨码开关模块、以及电源模块。方法包括以下步骤：初始化，与PLC通信读取数据，数据处理和指令响应。本发明技术方案可用于油田加热炉的节能管控，可以运行较为复杂算法，又可以与工业现场不同仪表、PLC、HMI等设备通信。

权利要求

1.一种功能板卡的应用方法，用于油田加热炉管理系统，其特征在于，

所述管理系统包括可编程逻辑控制器PLC和人机界面HMI以及所述功能板卡，所述PLC与油田加热炉连接，所述HMI与所述PLC连接，所述功能板卡分别与所述PLC和所述HMI连接；

所述功能板卡包括主控模块，以及分别与主控模块连接的LAN网络模块、RS485模块、RS232模块、PCIe模块、数据存储模块、LED模块、拨码开关模块及电源模块；所述主控模块采用单片机；

所述方法包括：

功能板卡初始化步骤；

根据拨码开关配置激活相应功能和端口的步骤：功能板卡的拨码开关模块采用4位拨码开关，每一位的对应关系为：第1位对应LAN网口，第2位对应RS485，第3位对应RS232，第4位对应PCIe，每一位为设置1时表示该端口被激活；

与PLC通信读取数据的步骤：功能板卡与PLC之间采用ModBus协议通信，PLC连接于功能板卡的RS485模块或者LAN网络模块，功能板卡作为主站，PLC作为从站，功能板卡发送指令到PLC读取回所需数据；

数据处理步骤：功能板卡根据得到的数据，利用节能管控算法计算得到加热炉运行状态和指标调节方式；

指令响应步骤：功能板卡与HMI之间采用ModBus协议通信，HMI连接于功能板卡的LAN网络模块或者RS485模块或RS232模块，功能板卡作为从站，HMI作为主站，功能板卡判断是否接收到HMI发来的指令，并响应于收到的指令进行相应操作；

功能板卡从PLC读取回的所需数据包括以下数据中的部分或全部：炉体温度、炉体压力、炉体液位、排烟温度、环境温度、进口温度、出口温度、进口压力、出口压力、炉膛压力、燃气浓度、燃气流量、燃气压力、氧含量、炉管温度；读取的数据将存储到功能板卡上的保持寄存器的相应地址；

数据处理步骤中，功能板卡将计算的结果存储于功能板卡的保持寄存器的相应地址；

数据处理步骤具体包括：

将从PLC读取的数据作为算法的入口参数，根据这些数据计算得到多种实际参数，并与功能板卡内置的标准参数进行对比，计算得出加热炉各指标的调节方案，将计算得出的结果存储到保持寄存器的相应地址；

其中，多种实际参数包括以下参数中的部分或全部：供给热量、有效输出热量、加热炉负荷率、燃烧负荷、过剩空气系数、排烟损失、散热损失、正平衡效率、反平衡效率、平均效率；

指令响应步骤具体包括：功能板卡首先判断是否接收到HMI发送来的指令，如果没有收到，就返回到与PLC通信读取数据的步骤重新读取PLC的数据；

如果收到HMI发送的读取指令，则将保持寄存器中相应地址内的数据发送给HMI，包括：将节能管控算法计算得到的包括加热炉运行状态和指标调节方式的计算结果发送给HMI，以便HMI根据该计算结果通过PLC控制油田加热炉，对油田加热炉进行相应的调节；

如果收到HMI发送的写入指令，则对保持寄存器中相应地址内的参数进行更新，并存储到功能板卡的带电可擦除可编程只读存储器EEPROM中；

保持寄存器中存储的可更新的参数包括以下参数中的部分或全部：网口IP地址、MAC地址、端口号、DNS，以及USART的波特率、数据长度、停止位、奇偶校验位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

功能板卡响应于收到的指令进行相应操作后，返回到与PLC通信读取数据的步骤重新读取PLC的数据。

说明书

用于油田加热炉管理系统的功能板卡及其应用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油田加热炉技术领域，具体涉及一种用于油田加热炉管理系统的功能板卡及其应用方法。

背景技术

[0002] 油田加热炉是油气集输系统中处理、输送等环节应用最多的一种油田专用设备，其作用是将原油、天然气、油气混合物等加热至工艺所需要的温度，满足油气集输工艺及加工工艺的要求，是一种非常重要的油田生产设施。随着油气田勘探开发面积的增大、开发难度的增加，油田用加热炉的数量越来越多。在油田生产系统中，加热炉的能耗最高，长时间高耗运行后可能会导致负荷率低、炉效低、燃烧不充分、炉内结垢等问题，因此油田加热炉的节能管控越来越受到关注。

[0003] 目前，国内油田场站对于加热炉的管理系统一般采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)+HMI(Human Machine Interface，人机界面)的模式，即PLC负责采集、处理和上传数据，而HMI负责对数据进行分析、计算、显示等操作。

[0004] 随着技术的发展，油田企业更希望采用一些先进的算法，利用软件程序来自动实现加热炉的节能管控，一方面提高整个系统的智能化、自动化程度，另一方面可以降低人力成本，提高系统稳定性和可靠性。但是，无论是PLC还是HMI的计算能力都有限，一些计算复杂度稍高的节能管控算法都无法顺畅在其中运行，因此，需要研发一种具有多种通信接口，可以与工业现场设备进行数据交换，同时又能运行较为复杂算法的装置。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种用在油田加热炉管理系统中，用于实现节能管控，可以运行较为复杂算法，又可以与工业现场不同仪表、PLC、HMI、上位机等设备通信的功能板卡；还提供应用力法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 本发明一方面提供一种用于油田加热炉管理系统的功能板卡，包括：主控模块、用于长距离有线网络通信的LAN网络模块、用于与现场满足RS485接口的仪表或控制设备通信的RS485模块、用于与现场满足RS232接口的仪表或控制设备通信的RS232模块、用于与现场兼容PCIe接口设备通信的PCIe模块、用于存储参数和数据的存储模块、用于显示系统状态的LED模块、用于功能设置的拨码开关模块、以及为整个功能板卡系统供电的电源模块；其中，LAN网络模块、RS485模块、RS232模块、PCIe模块、数据存储模块、LED模块、拨码开关模块、电源模块都与主控模块相连；所述主控模块采用单片机。

[0008] 可选的，所述管理系统还包括可编程逻辑控制器PLC和人机界面HMI，所述PLC与油田加热炉连接，所述HMI与所述PLC连接，所述功能板卡分别与所述PLC和所述HMI连接，其中，所述PLC连接于LAN网络模块或RS485模块，所述HMI连接于LAN网络模块、RS485模块或RS232模块。

[0009] 可选的，所述电源模块用于将外部输入的直流12V电源转换成3.3V电源，为整个功能板卡系统供电；所述LAN网络模块用于通过网线连接PLC、上位机和/或触摸屏的RJ45接口；所述RS485模块用于通过电气线连接PLC、上位机和/或触摸屏的相应接口例如2EDGK(3P)接口；所述RS232模块用于通过电气线连接上位机和/或触摸屏的相应接口例如DB9接口；所述PCIe模块用于通过X1插槽连接到现场工控机；所述LED模块包括3个发光二极管，分别用来指示电源、运行、故障三种状态；所述拨码开关模块采用4位拨码开关，一侧与功能板卡的接地端相连，另一侧与单片机IO相连，用于实现板卡功能选择。

[0010] 本发明另一方面提供一种功能板卡的应用方法，用于油田加热炉管理系统，所述管理系统包括可编程逻辑控制器PLC和人机界面HMI以及所述功能板卡，所述PLC与油田加热炉连接，所述HMI与所述PLC连接，所述功能板卡分别与所述PLC和所述HMI连接；所述功能板卡包括主控模块，以及分别与主控模块连接的LAN网络模块、RS485模块、RS232模块、PCIe模块、数据存储模块、LED模块、拨码开关模块及电源模块；所述主控模块采用单片机；

[0011] 所述方法包括：

[0012] 功能板卡初始化步骤；

[0013] 根据拨码开关配置激活相应功能和端口的步骤：功能板卡的拨码开关模块采用4位拨码开关，每一位的对应关系为：第1位对应LAN网口，第2位对应RS485，第3位对应RS232，第4位对应PCIe，每一位为设置1时表示该端口被激活；

[0014] 与PLC通信读取数据的步骤：功能板卡与PLC之间采用ModBus协议通信，PLC连接于功能板卡的RS485模块或者LAN网络模块，功能板卡作为主站，PLC作为从站，功能板卡发送指令到PLC读取回所需数据；

[0015] 数据处理步骤：功能板卡根据得到的数据，利用节能管控算法计算得到加热炉运行状态和指标调节方式；

[0016] 指令响应步骤：功能板卡与HMI之间采用ModBus协议通信，HMI连接于功能板卡的LAN网络模块或者RS485模块或RS232模块，功能板卡作为从站，HMI作为主站，功能板卡判断是否接收到HMI发来的指令，并响应于收到的指令进行相应操作。

[0017] 可选的，功能板卡从PLC读取回的所需数据包括但不限于以下数据，可以包括以下数据中的部分或全部：炉体温度、炉体压力、炉体液位、排烟温度、环境温度、进口温度、出口温度、进口压力、出口压力、炉膛压力、燃气浓度、燃气流量、燃气压力、氧含量、炉管温度。

[0018] 可选的，数据处理步骤中，功能板卡将计算的结果存储于功能板卡的保持寄存器的相应地址。

[0019] 可选的，数据处理步骤具体包括：

[0020] 将从PLC读取的数据作为算法的入口参数，根据这些数据计算得到多种实际参数，并与功能板卡内置的标准参数进行对比，计算得出加热炉各指标的调节方案，将计算得出的结果存储到保持寄存器的相应地址；

[0021] 其中，多种实际参数包括但不限于以下参数，可以包括以下参数中的部分或全部：供给热量、有效输出热量、加热炉负荷率、燃烧负荷、过剩空气系数、排烟损失、散热损失、正平衡效率、反平衡效率、平均效率。

[0022] 可选的，指令响应步骤具体包括：

[0023] 功能板卡首先判断是否接收到HMI发送来的指令，如果没有收到，就返回到与PLC通信读取数据的步骤重新读取PLC的数据；

[0024] 如果收到HMI发送的读取指令，则将保持寄存器中相应地址内的数据发送给HMI；

[0025] 如果收到IIMI发送的写入指令，则对保持寄存器中相应地址内的参数进行更新，并存储到功能板卡的带电可擦除可编程只读存储器EEPROM中。

[0026] 可选的，保持寄存器中存储的可更新的参数包括但不限于以下参数，可以包括以下参数中的部分或全部：网口IP地址、MAC地址、端口号、DNS，以及USART的波特率、数据长度、停止位、奇偶校验位。

[0027] 可选的，功能板卡响应于收到的指令进行相应操作后，返回到与PLC通信读取数据的步骤重新读取PLC的数据。

[0028] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

[0029] 1、该功能板卡的主控模块采用单片机，计算能力明显好于PLC和HMI，可运行较为复杂的算法；

[0030] 2、该功能板卡通信接口形式丰富，同时支持LAN有线、RS485、RS232、PCIe四种接口，可以与工业现场不同仪表、PLC、HMI、上位机等设备通信；

[0031] 3、RS485和RS232模块所使用的芯片都带有隔离功能，可有效防止外部干扰对主控模块的影响。

[0032] 4、可选的，该功能板卡采用高性能数据存储模块，用来实现百万次数据读写，数据保存时间长达百年。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0034] 图1是本发明一个实施例中功能板卡的结构示意图；

[0035] 图2是本发明一个实施例中电源模块的示意图；

[0036] 图3是本发明一个实施例中LAN网络模块的示意图；

[0037] 图4是本发明一个实施例中RS485模块的示意图；

[0038] 图5是本发明一个实施例中RS232模块的示意图；

[0039] 图6是本发明一个实施例中PCIe模块的示意图；

[0040] 图7是本发明一个实施例中功能板卡的应用方法的流程示意图。

具体实施方式

[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0042] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0043] 下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

[0044] 请参考图1，本发明的一个实施例提供一种用于油田加热炉管理系统的功能板卡。本发明在现有的管理系统的基础上增加了一个功能板卡。所述管理系统包括PLC和上位机以及功能板卡，上位机可采用HMI，所述PLC与油田加热炉连接，所述HMI与所述PLC连接，所述功能板卡分别与所述PLC和所述HMI连接。其中，上位机不限于采用HMI，一些实现方式中，可用工控机或其它设备取代HMI，但HMI是优选方式。本文中以采用HMI为例进行说明。

[0045] 如图1所示，是功能板卡的结构示意图。所述功能板卡包括：主控模块01、用于长距离有线网络通信的LAN(Local Area Network，局域网)网络模块02、用于与现场满足RS485接口的仪表或控制设备通信的RS485模块03、用于与现场满足RS232接口的仪表或控制设备通信的RS232模块04、用于与现场兼容PCIe接口设备通信的PCIe(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)模块05、用于存储参数和数据的存储模块06、用于显示系统状态的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)模块07、用于功能设置的拨码开关模块08、以及为整个功能板卡系统供电的电源模块09；其中，LAN网络模块02、RS485模块03、RS232模块04、PCIe模块05、数据存储模块06、LED模块07、拨码开关模块08都与主控模块01相连；所述主控模块01采用单片机。

[0046] 可选的，所述PLC可以连接于功能板卡的LAN网络模块或RS485模块，所述HMI可以连接于功能板卡的LAN网络模块、RS485模块或RS232模块。

[0047] 可选的，所述电源模块用于将外部输入的直流12V电源转换成3.3V电源，为整个功能板卡系统供电。

[0048] 可选的，所述LAN网络模块用于通过网线连接PLC、上位机和/或触摸屏的RJ45接口。

[0049] 可选的，所述RS485模块用于通过电气线连接PLC、上位机和/或触摸屏的相应接口例如2EDGK(3P)接口。

[0050] 可选的，所述RS232模块用于通过电气线连接上位机和/或触摸屏的相应接口例如DB9接口。

[0051] 可选的，所述PCIe模块用于通过X1插槽连接到现场工控机。

[0052] 可选的，所述LED模块包括3个发光二极管，分别用来指示电源、运行、故障三种状态；

[0053] 可选的，所述拨码开关模块采用4位拨码开关，一侧与功能板卡的接地端相连，另一侧与单片机IO(输入输出)相连，用于实现板卡功能选择。

[0054] 在本发明的一个具体的实施例中，功能板卡的具体实现方式包括：

[0055] 1、功能板卡的系统架构如图1所示。

[0056] 2、主控模块采用单片机，型号为STM32F103CBT6，主要完成算法运行和数据交换等工作。

[0057] 3、如图2所示，是电源模块，采用LM2596-3.3芯片实现。该功能板卡的外部供电电源形式为直流12V电源，经过电源模块后转换生成3.3V电源。3.3V电源通过芯片生成，用于整个系统。

[0058] 4、如图3所示，是LAN网络模块，该模块采用芯片W5500来实现，通过网线连接RJ45接口，可与PLC、上位机、触摸屏等，实现基于ModBus TCP协议的通信。

[0059] 5、如图4所示，是RS485模块，该模块采用电平转换芯片ISO3088来实现，通过电气线连接相应接口例如2EDGK(3P)接口/端子，可与PLC、上位机、触摸屏等，实现基于ModBus RTU协议的通信。

[0060] 6、如图5所示，是RS232模块，该模块采用电平转换芯片ADM3252E来实现，通过电气线连接DB9接口，可与上位机、触摸屏等，实现通信。

[0061] 7、如图6所示，是PCIe模块，该模块采用芯片CH382L来实现，通过X1插槽可连接到现场工控机等设备上进行通信。

[0062] 8、数据存储模块采用EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦除可编程只读存储器)芯片AT24C16来实现，最多可存储16K Bit的数据。该芯片可实现100万次数据读写，数据保存时间长达100年。但需要理解，数据存储模块也可以采用其它类型的存储器芯片。

[0063] 9、LED模块采用发光二极管来实现，共使用3个发光二极管，分别用来指示电源、运行、故障这些状态。

[0064] 10、拨码开关模块采用1.27mm间距4位拨码开关，型号DHN-04-T-V，拨码开关一侧与板卡的“地”相连，另一侧与单片机IO相连，可实现板卡功能选择。

[0065] 请参考图7，本发明的一个实施例，还提供一种如上文所述的功能板卡的应用方法。所述管理系统包括PLC和HMI以及所述功能板卡，所述PLC与油田加热炉连接，所述HMI与所述PLC连接，所述功能板卡分别与所述PLC和所述HMI连接。其中，HMI可用工控机或者其它设备代替。

[0066] 所述PLC可以连接于功能板卡的LAN网络模块或RS485模块，所述HMI可以连接于功能板卡的LAN网络模块、RS485模块或RS232模块。

[0067] 所述方法可包括：

[0068] 步骤1：板卡初始化。

[0069] (1.1)初始化系统时钟、配置中断分组；

[0070] (1.2)初始化单片机片上外围设备，包括GPIO(General-purpose input/output，通用型输入输出)、IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)、TIMER(定时器)等；

[0071] (1.3)从EEPROM(带电可擦除可编程只读存储器)中读取默认参数；

[0072] (1.4)根据默认参数配置网口IP(Internet Protocol Address，网际协议地址)地址、MAC(Media Access Control Address，媒体访问控制地址或局域网地址)地址、端口号、DNS(Domain Name System，域名系统)等；

[0073] (1.5)根据默认参数配置USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步/异步串行接收/发送器)的波特率、数据长度、停止位、奇偶校验位等；

[0074] (1.6)初始化LED显示状态。

[0075] 步骤2：根据拨码开关配置激活相应功能和端口。

[0076] 功能板卡所用为4位拨码开关，每一位的对应关系为：第1位——LAN网口，第2位——RS485，第3位——RS232，第4位——PCIe。每一位为设置1时表示该端口被激活，设置为0时表示不被激活，即没有被使用。

[0077] 举例来说，如果LAN端口被激活，对W5500进行软复位操作，如果RS485端口被激活，使能USART1的接收和发送中断，并配置RS485为接收状态。如果RS232端口被激活，使能USART2的接收和发送中断。如果PCIe端口被激活，使能USART3的接收和发送中断。

[0078] 步骤3：与PLC通信读取数据。

[0079] 板卡与PLC之间采用ModBus协议通信。根据现场应用的需要，PLC可连接于功能板卡的RS485模块或者LAN网络模块。如果连接RS485接口，用ModBus RTU，如果连接网口，用ModBus TCP。功能板卡作为主站，PLC作为从站。功能板卡发送ModBus协议定义的功能码如03的指令到PLC读取回所需数据。

[0080] 读取的数据包括但不限于以下数据：炉体温度、炉体压力、炉体液位、排烟温度、环境温度、进口温度、出口温度、进口压力、出口压力、炉膛压力、燃气浓度、燃气流量、燃气压力、氧含量、炉管温度等。而且，根据实际需要可以仅读取以上数据中的一部分。

[0081] 读取的数据将存储到功能板卡上的保持寄存器的相应地址。

[0082] 步骤4：数据处理。

[0083] 功能板卡根据得到的数据，利用节能管控算法计算得到加热炉运行状态和指标调节方式，并将计算的结果存储到保持寄存器的相应地址，等待HMI读取。

[0084] 具体的：功能板卡从PLC读取的数据作为算法的入口参数，根据这些数据算法计算得到多种实际参数例如供给热量、有效输出热量、加热炉负荷率、燃烧负荷、过剩空气系数、排烟损失、散热损失、正平衡效率、反平衡效率、平均效率等，同时与板卡内置的标准参数例如国标能效等级进行对比，给出加热炉各指标的调节方案，并将结果存储到保持寄存器的相应地址中。

[0085] 关于节能管控算法的具体实现方式，可参考申请人在线提交的申请号为“201910261536.1”、名称为“油田加热炉节能调节方法及系统”的中国专利。

[0086] 步骤5：指令响应。

[0087] 判断是否接收到HMI发来的指令，并根据指令进行相应操作。

[0088] 功能板卡与HMI之间也采用ModBus协议。根据现场应用的需要，HMI可以连接于功能板卡的LAN网络模块、RS485模块或RS232模块。如果连接RS485或RS232接口，用ModBus RTU，如果连接网口，用ModBus TCP。功能板卡作为从站，HMI作为主站。功能板卡判断是否接收到HMI发来的指令，并响应于收到的指令进行相应操作。

[0089] 具体的：

[0090] 功能板卡首先判断是否接收到HMI发送来的指令，如果没有收到，就返回到步骤3重新读取PLC的数据；

[0091] 如果收到HMI发送的如功能码为03的读取指令，则将所需数据发送给HMI；例如将节能管控算法计算得到的加热炉运行状态和指标调节方式等计算结果发送给HMI，以便HMI根据该计算结果通过PLC控制油田加热炉，对油田加热炉进行相应的调节。

[0092] 如果收到HMI发送的如功能码为06或16的写入指令，则对保持寄存器中相应地址内的参数进行更新，并可以存储到功能板卡的数据存储模块，即EEPROM(带电可擦除可编程只读存储器)中。EEPROM中更新的信息可被功能板卡下一次重新上电时读取。

[0093] 保持寄存器中存储的可更新的参数包括但不限于以下参数：网口IP地址、MAC地址、端口号、DNS，以及USART的波特率、数据长度、停止位、奇偶校验位等。而且，根据实际需要，可以仅更新以上参数中的一部分。最后，对HMI的指令进行响应以后，可返回步骤3重新读取PLC的数据。

[0094] 以上，对功能板卡的应用方法做了说明。为了便于理解，做以下补充说明：

[0095] 1、上文提到的功能码03、06和16等，都是ModBus协议规定的功能码，国际通用。03是读一个或多个寄存器中的数据；06是向一个寄存器中写入数据；16是向多个寄存器中写入数据。

[0096] 2、功能板卡设有一组保持寄存器。功能板卡从PLC读取的数据会放到保持寄存器中，同时根据读取的数据运行算法计算得到的结果也会保存在保持寄存器，只是这些保存在了保持寄存器中不同的位置，同时其它一些参数也存放在保持寄存器中，比如RS485通信需要的波特率，数据长度等。HMI与功能板卡通信时，会根据需要从保持寄存器中读取所需数据，也可以对存储在其中的参数进行修改。

[0097] 需要理解的是，保持寄存器是软件程序中定义的一组用来存储数据的地址单元，是虚拟的，其中存储的数据在掉电后就没有了。而数据存储模块的EEPROM是一个集成芯片，是实体的存储单元，数据存储在EEPROM中以后，即使掉电数据也不会丢失，下次上电后还可以从中读取之前存储的数据。数据存储模块可以理解成主要由EEPROM构成的电路结构。

[0098] 如上所述，本发明公开了一种功能板卡及其应用方法，用在油田加热炉管理系统中，用于实现节能管控，该功能板卡可以运行较为复杂算法，又可以与工业现场不同仪表、PLC、HMI、上位机等设备通信。其优点包括：

[0099] 1、该功能板卡的主控模块采用单片机，计算能力明显好于PLC和HMI，可运行较为复杂的算法；

[0100] 2、该功能板卡通信接口形式丰富，同时支持LAN有线、RS485、RS232、PCIe四种接口，可以与工业现场不同仪表、PLC、HMI、上位机等设备通信；

[0101] 3、RS485和RS232模块所使用的芯片都带有隔离功能，可有效防止外部干扰对主控模块的影响。

[0102] 4、可选的，该功能板卡采用高性能数据存储模块，用来实现百万次数据读写，数据保存时间长达百年。

[0103] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0104] 上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。