基于HART协议的二线制涡轮流量变送器的开发

以HART协议为通信标准,提出了系统的总体方案设计,通过对HART协议的理解与掌握,详细的给出了基于涡轮流量变送器的软硬件设计;硬件设计部分包括涡轮脉冲采集模块,微处理器模块,HART通信模块和4~20 mA环路电流模块4个模块,其中HART通信模块采用HART调制解调器芯片AD5700实现,4~20 mA环路电流模块采用环路供电专用芯片AD5421实现,二者共同构成了HART协议的物理层接口,文章硬件电路所采用的都是低功耗芯片,用纯硬件的方法解决了HART总线设备的低功耗难点;软件设计部分包括主监控程序、变送计算程序和HART协议通信程序3个程序模块,重点讲述了HART协议的数据链路层和应用层的实现过程;最后文章对涡轮流量变送器的二线制传输功能和HART通信功能进行了测试;测试结果表明,变送器的设计要求基本实现了。     

具备HART主站功能的模拟量采集模块设计

设计基于CPU+FPGA架构的具备快速HART主站功能的多通道模拟量采集模块;采集模块的CPU与FPGA通过PCIe总线通信;FPGA通过隔离的SPI总线控制8路模拟量采集通道,并与两路协议转换芯片通信;单个协议转换芯片实现一路SPI与四路UART的转换,与四路HART MODEM通过UART接口通信;HART信号通道与模拟量采集通道一一对应,HART信号通过耦合模块与模拟量信号在滤波模块和保护电路之间叠加;模拟量输入信号,经过通道保护电路和滤波模块后到达模拟量转换模块,进行模数转换;通过使用FPGA和协议转换芯片,实现了8个模拟量采集通道的并行采集处理,实现了HART通道串行通信的并行工作;在CPU中运行两个独立线程,各自负责一片协议转换芯片下的四路HART通信,四路HART通信以循环发送和循环接收的方式工作;并行工作的方式提高了模拟量采集的速率,减少了HART通信的等待时间,提高了HART通信的效率;模块通道之间相互隔离,降低了通道间故障相互影响的概率,提高了模块的可靠性;模块支持4~20mA电流信号和±5V、±10V电压信号采集,采集精度0.1%,电流采样电阻250欧姆,通道间隔离电压可达1000VDC。     

基于嵌入式的HART协议智能变送器软件设计

HART协议作为一个开放性的协议,现已成为智能仪表“事实上”的标准;其特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信;嵌入式系统技术是目前电子产品设计领域最为热门的技术之一,目前已经广泛地应用在军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等领域,但是在现场总线领域的应用是个新尝试;文章主要探讨了实时嵌入式系统在HART智能变送器中的应用,采用了嵌入式技术的HART智能变送器,不仅能够解决现场总线兼容原有的DCS问题,而且有了嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统,对系统整体的实时性、稳定性、抗干扰性、低功耗等性能有了极大的提高。     

隔离式协议转换器在压变并行温补系统上的研发与应用

文章提出隔离式协议转换器在压力变送器并行温压补偿系统上的研发与应用,其目的是替换现存以HART总线[1]为基础的并行温压补偿系统的补偿电路,进而简化了补偿电路,提高了主站与工位采集板之间的通讯速率,使系统的维护和维修简单,以及令PCI总线驱动控制PIO数字I/O电路[2]完全的独立出来,只用于温压补偿中气路的切换选择控制；隔离式协议转换器是一款自主研发、自拟协议的独立模块,经压力变送器生产企业的应用与验证,该研发成果能够较好地解决现在温压补偿系统存在的问题,同时易移植于其它温压补偿系统上,并满足压力变送器生产客户的需求。     

普通智能变送器的HART改造

HART协议是一种过渡现场总线，既保留模拟信号又可进行数字通讯，目前具有HART通讯功能的变送器在市场上很有竞争力。本文介绍了一种方便可行的对现有普通智能变送器的技术改造方法，使其具有HART数字通讯能力。     

基于电池能源管理芯片Bq2060的SMBus总线编程

Bq2060作为一种智能电池能源管理芯片,广泛应用于笔记本电池管理系统中。它具有SMBus高效同步串行总线通讯接口功能,通过SMBus串行总线和系统进行通讯,可检测电池信息包括剩余容量、总容量、在现有放电速率下的剩余时间、充电电压等信息。介绍了基于Bq2060的SMBus串行接口的智能电池监测系统,利用SMBus接口和内嵌的智能电池状态监测系统进行实时检测,通过操作系统调用电池芯片内部指令进行智能控制,在分析其通讯协议的基础上,分析了SMBus总线编程配置和操作特点。     

HART调制解调器SYM20C15应用设计

介绍HART调制解调器芯片SYM20C15的工作原理及其电路模块,给出其典型应用电路.该芯片专为实现HART协议而设计,与微处理器的接口简单、功耗低,被大量应用于HART智能仪表.     

基于HART协议的智能变送器设计

从HART协议智能变送器的功能和协议要求出发,在详细讨论、分析HART协议智能变送器的设计重点、难点和技术关键的基础上,设计完整的HART协议智能压力／差压变送器的实用电路。它可以实现HART协议智能智能变送器的基本功能。     

基于HART协议的多通道智能变送器设计

HART协议作为一种现场总线已在工业控制中得到广泛应用。随着多参数复合传感器的出现,需要HART变送器能实现多参数的测量,计算及输出。针对工业应用的需求设计出一种基于HART协议的通甩型智能变送器,满足多参数测量、在电路设计上,采用一种双电源供电模式的分层电源网络结构,使变送器系统的功耗大大减少。     

基于HART协议的智能变送器设计

从HART协议智能变送器的功能和协议要求出发,在详细讨论、分析HART协议智能变送器的设计重点、难点和技术关键的基础上,设计完整的HART协议智能压力/差压变送器的实用电路.它可以实现HART协议智能变送器的基本功能.     

基于SD2015的HART转RS232通信卡的设计

简要介绍了在数据传输过程中上位机与下位机接口通信卡的设计,对S D 2 0 1 5的外围电路设计、HART总线、RS232协议与HART协议的转换,串口取电,HART信号的输出输入及其在工业自动化控制和工业仪表生产过程中的应用都做了简单介绍。     

基于FT8U232BM的USB-HART通信接口的开发

基于HART沸议的现场仪表已普遍使用，这些仪表主要是通过传统的RS-232接口实现同上位机之间的通信。基于FT8U232BM芯片开发的USB-HART通信接口，以其传输速度快、占用资源少以及真正意义上的即捅即用等优点，正在逐步取代RS-232接口。详细叙述了USB／RS-232双向转换芯片FT8U232BM以及Hart调出解调器芯片A5191的工作原理、内部结构、引脚分布及功能，并给出了利用此二者实现的USB／HART通信接口典型电路设计方案和驱动软件。实践证明它是一种经济高效的设计方案。     

基于HART协议的储罐自动计量系统的设计

研究和探讨了储罐自动计量使用的核心技术:储罐计量方法和HART通信协议,给出了HART协议在储罐自动计量系统中的应用实例.HART协议是模拟系统向数字系统转变过程中唯一向后兼容的智能仪表解决方案,在发挥现代现场总线技术优势的同时,保留了对现有工业电流标准4～20 mA信号的兼容性.本文对HART协议作了全面的分析,阐述了HART总线通信功能的软、硬件工作原理.     

基于嵌入式Linux的HART仪表无线监控系统

为解决有线HART仪表在恶劣环境中远程传输时易受影响、成本高等问题,结合嵌入式linux系统在无线工业控制中的应用,提出一种基于嵌入式Linux的HART仪表无线监控系统。采用S3C2440A处理器和无线WIFI模块,并运用CGI技术实现动态网页监控。利用该监控系统,客户只需在室内通过浏览器即可对HART仪表进行远程无线监控,且不需要专门的组态软件。     

HDC软件的UML建模研究与实现

工业自动化领域中的智能仪表广泛采用HART协议,HART组态软件的应用能够完全实现HART协议设备的智能功能。基于WinCE平台,采用UML面向对象技术,分析设计了HART组态软件,并采用用例对软件需求进行了分析,建立了软件的静态模型和动态模型,最终开发实现了具有可互操作性的HART设备组态软件。采用UML建立的软件系统模型,具有对象描述清晰、软件开发速度快、可维护性高、适应需求不断变化等特点。     

基于状态机的AI/AO模块HART通信软件实现方法

现代电站控制系统正逐渐向数字化、智能化方向发展。HART协议的通信方式具有可靠性高、传输数据量大等优点。基于HART协议的智能仪表正越来越广泛地应用于自动化控制领域,如核电站控制、火电站控制、燃气轮机控制等。针对现有以硬件方式实现HART通信功能存在系统复杂性高、经济性与通用性差等问题,提出了一种基于有限状态机的软件设计方法实现AI/AO模块的HART通信功能。采用软状态机的轮转逻辑设计实现HART协议的主从站切换和主站配置,通过接收状态函数和HART报文切换的逻辑设计完成多路HART从站应答。HART通信软件实现方法具有无需更改AI/AO模块硬件设计的特点,其应用前景十分广泛。测试结果验证了方案的有效性。     

基于HART协议的智能仪表通信电路设计

从HART协议智能仪表的功能和协议要求出发,详细分析了HART协议智能仪表通信的设计重点、难点和关键技术,设计了完整的HART协议智能仪表通信的实用电路,可以实现HART协议智能仪表通信的基本功能。该智能仪表可用于实时监测,低功耗并且具有兼容模拟和数字通信的能力。