HART协议智能仪表在线管理系统的设计与实现

本文介绍了HART智能仪表在线管理系统的设计与实现,通过研发HART通信装置和HART通信服务器,实时采集并解析现场HART智能仪表的数字信号,实现对HART仪表的综合管理.实践表明,该系统充分利用了HART智能仪表的数字信息,提高了控制系统的可靠性,降低了误报警几率.     

基于无线HART协议的可燃气体报警仪设计

为解决工业现场可靠监控可燃性气体的问题,提出一种基于WirelessHART协议设计的可燃气体报警仪,对可燃性气体实现监测并实时响应。该报警仪采用MSP430芯片作为主控芯片,通过多种功耗模式实现报警仪的低功耗运行,利用被动检测法使传感器快速检测出可燃气体,并采用WirelessHART协议将数据发送至无线HART网关,实现控制终端与现场设备的双向无线通信。通过实验测试,表明该设计可快速检测出可燃性气体并实现数据的可靠无线传输。     

《HART》协议操作器的功能及特点

随着各种HART仪表的开发及应用,越来越多地使用到HART协议操作器、HART协议操作器是一种对HART协议仪表中的信息进行读取及修改的设备。它减轻了现场仪表调整和维护的工作量,提高了工作效率,在现场调试和使用中受到广泛欢迎。     

HART通信协议在现场仪表远程通信中的实现

首先介绍了HART通信协议的原理和层次结构，然后针对某现场仪表的HART协议远程通信，对HART协议的软硬件设计进行了详细的分析。     

基于A5191HRT和AD421的HART协议通信模块的设计与实现

首先叙述HART通信协议的发展和协议的层次结构，针对某现场仪表的HART协议远程通信模块的设计与实现的要求，完成了基于HART调制解调器A5191HRT和电流环数模转换器AD421的HART协议通信模块的软硬件设计。     

西门子PCS7与HART仪表通信的数据转换研发�

采用HART通信协议的现场仪表广泛应用于过程控制系统,在构建西门子PCS7作为主控制器的控制系统时。首先要解决好主控Profibus-DP 网络与HART仪表的通信问题,选择网关将HART协议数据上传给Profibus-DP网络时,主控系统无法正确显示 HART协议数据所代表的过程变量,在对数据结构和存储方式分析的基础上,自主研发程序,将主控系统接收的现场信号进行数据转换,并编写功能块FB、连续功能图CFC程序,实现主控系统对现场设备运行状态和过程变量等信息的识别,为HART与Profibus-DP异构协议兼容系统的构建提供数据通信基础。     

A5191HRT型HART调制解调器的原理与应用

首先介绍A5191HRT型HART调制解调器的原理.A5191HRT内部集成了符合Bell202标准的较完整的调制解调电路,与微处理器接口方便,便于构建智能现场仪表的HART协议通信模块电路.最后给出某智能现场仪表基于A5191HRT和AD421型电流环数/模转换器的HART协议通信模块设计.     

基于HART协议的多路给水自动切换装置设计

在火力发电厂中,使用化学分析仪表检测多通道给水中钠离子、硅酸根和磷酸根的浓度,对减少热力设备的结垢和腐蚀具有重要意义。装置在高性能STM32F103处理器的环境下,采用AD5700调制解调器和AD5421数模转换器的HART通信单元,设计了一套基于HART协议的智能多路给水自动切换装置并进行软硬件开发,有效地解决了在单通道仪表上自动监测6通道给水的问题,具有状态显示、历史曲线、HART数据通讯等功能。     

基于HART协议的低功耗智能变送器研究

传统变送器大多采用模拟信号实现设备间通信,信号易受干扰,且传统变送器功耗过高。而HART协议可以实现在模拟线路上传送数字信号,丈中介绍了HART协议的功能特点,并阐述了在此协议基础上的低功耗智能仪表软、硬件设计思想。同时,基于MSP430系列单片机的超低功耗的特点,丈中给出了用MSP430构建的基于HART协议的智能变送器通信模块的硬件接口电路,以及HART通信的软件流程图。     

基于Android平台的HART组态软件设计

目前由于带有HART通信协议工业现场仪表多是通过PC机串口加HART调制解调器进行组态,另一种是用手操器组态,这对于一些复杂现场环境人员操作不是很方便。针对这种情况,提出采用Android智能手机组态的方法。该方法使用Android系统自带的蓝牙和HC-05蓝牙通信模块建立一种蓝牙通信,然后通过MSP430G2553模拟HART现场仪表,最终实现对HART现场仪表组态。     

HART协议在粉尘仪中的应用

传统粉尘仪的维护管理与故障排除效率较低,给生产带来了一定的影响。为改善这一现状,文中提出了采用HART协议作为粉尘仪与上位机的通讯协议,通过对现有的粉尘浓度变送器加以改进,实现HART协议通讯功能。实验证明,改进后的粉尘仪在维护管理和故障诊断方面的效率均有所提高。     

基于HART-HT2012的数字传感器的设计与开发

HART是高速可寻址远程传感器数据通路。介绍HART MODEM HT2012和智能数字传感器接口模块ADIB60的结构特性,研究了基于HART HT2012的数字传感变送器的系统构成,设计了AT89C51与HT2012和ADIB60的硬件接口以及HT2012与传输介质的接口,给出了系统软件以及数据通信的程序设计。由HT2012与单片机AT89C51和ADIB60组成的数字传感变送器,实现了远程点对点的数据采集和传输,可应用于遥测遥控领域。     

基于WirelessHART无线传感器网络系统的设计与实现

针对传统无线传感器网络系统精度低、能耗高、通信距离短等问题。提出一种基于WirelessHART技术的新型无线传感器网络系统,该系统以WirelessHART标准为平台,在此基础上设计了主板电路、无线通信以及传感器等模块。并对WirelessHART设备节点进行有障碍传输、精度以及能耗测试。测试结果表明：设计的WirelessHART设备节点可自动克服障碍传输,精度高达98%,相比ZigBee终端节点可降低31天的能耗。该系统设计的节点具有体积小,功耗低,精度高,抗扰能力强等优点。     

CCA-Embedded TDMA enabling acyclic traffic in industrial wireless sensor networks

A growing trend in the automation industry is to use wireless technologies to reduce cable costs and deployment time, unlock stranded information in deployed devices and enable wireless control applications. The WirelessHART protocol is the first open and interoperable industrial wireless sensor network standard, which proposes a combination of time division multiple access (TDMA) and channel hopping as a medium access control (MAC) protocol. TDMA is a schedule-based protocol, which is suitable for predictable cyclic traffic. However, for burst acyclic traffic, TDMA degenerates into an inefficient slotted ALOHA. In this article, we propose a complementary mechanism to TDMA, CCA-Embedded TDMA, which can be applied to improve the transmission efficiency and system stability of TDMA-based systems such as the WirelessHART protocol. A Markov model is proposed to evaluate the efficiency of system throughput and expected delay of CCA-Embedded TDMA. Furthermore, we show by analytical and simulation results that our proposed CCA-Embedded TDMA scheme can increase the throughput by 100% and reduce the expected delay by 75% for a common scenario. We also implement CCA-Embedded TDMA into an embedded system as a part of the WirelessHART MAC protocol. The experimental results verify the efficiency of CCA-Embedded TDMA and its backward compatibility with the WirelessHART protocol.     

A Graph Route-Based Superframe Scheduling Scheme in WirelessHART Mesh Networks for High Robustness

WirelessHART is considered to be one of the most promising wireless network protocols for its high robustness comparing to other similar wireless networks. The high robustness comes from its unique routing protocol and redundant superframe scheduling scheme. This paper focuses on the time-slot scheduling and channel assignment of WirelessHART and a graph route-based superframe scheduling scheme is proposed. In order to improve the communication reliability, our scheme applies hop-level retransmission mechanism in a multi-hop and multi-channel circumstance. Moreover, time-slot conflict and channel interference are considered and an effective solution strategy is proposed. To meet the real-time communication requirements, time-slots are assigned in the order of actual communication sequence which can effectively reduce the retransmission delay. Further more, we propose the implementation algorithm of our scheme. The performance analysis shows that our scheduling scheme has a higher robustness than the traditional non-redundancy scheme.     

HART协议解析

简要介绍了HART协议及其在工业生产领域的重要性，HART协议的构成进行了剖析，HART消息的具体构成单元、意义、使用环境、规则等进行了详细的说明。     

光纤接口适配器的研究与实现

接口适配器是通信传输系统的一个重要组成部分,它的效率直接关系通信效率。但随着光纤通信技术的发展,光纤接口适配器并未一同迅速发展,可以说,光纤接口适配已经成了光纤通信系统发展的瓶颈。主要介绍光纤通道接口适配器的组合实现过程,该过程包含对FC协议的分析与理解、具体的VC软件编写、上位机与FPGA相结合,实现FC协议下的接口适配器功能。