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基于HART协议的智能电磁流量变送器关键技术研究

更新时间：2020-03-23 10:25:36 大小：2M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：hart协议 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

电磁流量计因其结构简单、无活动部件和阻碍被测介质流动的扰动件或节流件而在工业生产等领域获得广泛应用。虽然我国己在电磁流量计开发方面取得了一定成绩，但是由于国产的流量检测仪表在系统设计上存在较多信息转换环节，且多数缺少小信号切除、非线形补偿以及数字滤波等高级信号处理能力，影响系统的检测精度和抗干扰能力；另外，网络通讯接口一般只配置RS-232或RS-485串行接口，组网和通讯能力差。      现场总线控制系统代表了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向。为了构建现场总线型工业测控系统，要求系统中所有仪表都应具有现场总线功能。在模拟系统向数字系统转变过程中，HART协议是唯一向后兼容的智能仪表解决方案，在具有现场总线一系列优点的同时，保留了对现有4～20mA系统的兼容性。因此，采用HART总线技术研制总线型电磁流量仪表是我国提升工业自动化仪表及其主控系统技术水平的关键问题之一。为此，本文在对电磁流量计关键技术进行分析、研究、比较和论证的基础上，提出了基于HART协议智能电磁流量变送器的总体结构设计方案。主要研究内容如下：      论文对HART协议作了较全面的分析。HART协议采用ISO/OSI简化模型，其中物理层规定了信号的传输方式以及信号电平等内容。数据链路层规定了设备类型以及数据传输帧格式。命令层规定了HART协议的各种命令及响应码。基于HART协议的智能电磁流量计的通信功能就是基于HART的各种规范实现的。      在硬件电路中着重对系统的采集放大电路、励磁发生电路、模数转换电路、通信接口电路和系统抗干扰电路等进行设计和分析。采用ADI公司推出的高性能同步V/F转换器AD652，对传感器电压信号进行采集和转换，提高了系统检测精度。同时，采用低功耗CMOS芯片P89C51RD2FN和．X25045集成芯片构成单片机系统，具备掉电保护、自诊断等功能，输入输出电路采用电隔离和过流保护措施，不仅简化了硬件设计，而且提高了系统的可靠性及抗干扰能力。在HART通信电路中，采用SMAR公司的HART信号调制解调专用芯片HT2012，在不干扰4～20mA模拟信号的同时，实现双向数字通讯功能。实现了仪表的智能化和总线化。      系统软件采用MCS-51单片机汇编语...

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