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。     

HART消息服务器在核电站控制系统的设计与实现

随着基于HART总线技术的智能仪表在核电站的广泛应用,传统的设备巡检方式因其效率低下已经无法满足现代电厂对高效生产管理的需要。如何实现对核电现场设备进行智能化管理已经成为核电控制领域迫切需要解决的技术难题。针对HART智能仪表应用场景,提出了HART消息服务器的系统设计方法。通过分析HART协议机理以及资产管理解决方案AMS智能设备管理系统工作原理,设计了基于HART协议的消息服务器方案,并在国产第三代核电数字化仪控系统中完成了开发,实现了核电控制系统与AMS智能设备管理系统的无缝集成。这使得通过AMS智能设备管理系统对核电现场HART智能仪表进行在线组态配置和故障诊断得以实现,极大地提高了核电控制系统的可靠性和数字化水平。     

基于HART协议的金属管浮子流量计

介绍一种基于HART协议的金属管浮子流量计的设计方案。应用磁阻传感器测量金属管浮子的角位移,利用HT2015和AD421实现HART协议通信物理层,并叙述了MSP430单片机的软件编程,实现了各项功能和HART通信。     

基于HART6的智能压力变送器设计

作为一种现场总线,HART协议及相关设备被广泛地应用在工业过程控制系统中.HART协议自身也在不断发展,特别是第6版规范的提出,推动了HART的系统整合应用.针对压力类仪表,采用自主的软件状态机模型技术,设计了满足HART 6规范要求的智能压力变送器,并实现对压力族命令的支持.     

无线HART协议的研究与实现

为了顺应工业无线通信技术的迅速发展,HART基金会于2007年9月推出了无线HART标准,作为HART7.0规范的核心部分,无线HART是一种专门为过程自动化应用设计的无线网格型网络通信协议。在本文中,对无线HART协议进行了解剖和研究,给出了网络管理器系统设计,并对路由与通信资源分配进行了探索性研究及给出了具体算法,以便支持整体软件的开发。     

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.     

电磁流量计手操器的设计

论述了HART协议及其在现场仪表中的应用 ,介绍了手操器的发展及工作原理 ,描述了所设计的基于HART协议的电磁流量计手操器的硬件结构、原理及软件功能 ,并在实践中得到了成功的应用。     

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。     

HART基地控制器的设备级网络集成

现场总线的出现，使传统的工业现场模拟仪表逐步让位于智能数字仪表和控制器，使HART协议智能基地控制器的设备级网络集成实例，说明了采用HART协议实现数字通信的优点。对智能仪表和设备进行网络化远程管理提出了一种实现方案。     

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。     

基于HART总线的控制系统的实现

HART智能仪表在国内发展较为迅速,目前HART协议主要用在仪表的调试、校准、日常维护等,把HART仪表组成网络与PLC进行通信,从而直接并入控制系统还不多见.文中对此进行了研究,并在某个化工车间复剂生产系统中将两者相结合,实现了S7-224XP通过自由口协议与HAILT适配器进行通信,以及ADAM-5510M控制器通过串口与HART适配器进行通信,组成控制系统.系统在实际生产中运行稳定,以较低的成本实现了防爆区域的自动控制,具有一定的推广价值.     

应用Lex与Yacc实现设备描述分析

HART现场设备外部特性的设备描述,使主机能对各种现场设备进行操作,为实现主机的互操性,利用专用工具Lex和Yacc实现分析设备描述,建立多种设备的运行数据,使HART现场总线协议的组态软件能够配置多种设备。讨论了Lex和Yacc的词法分析和语法分析技术及设备描述语言,成功开发了能够分析HART协议设备描述的组态软件,实现了HART设备的互操作。     

基于无线HART的涡街流量计设计

为了扩大涡街流量计的应用范围,设计了一种基于WirelessHART的涡街流量计,重点分析了硬件上的方案设计、WirelessHART模块、涡街信号调理模块和软件上的主函数流程图,最后通过无线HART网关和无线HART网络管理器,测试了无线HART涡街流量计的各项技术功能,测试结果证明该流量计无线HART通信正常可靠。     

HART协议在多变量涡街流量计中的实现

在传统涡街流量计的基础上，设计出带有HART通讯协议的多变量涡街流量计。介绍了HART协议规范，详细阐述HART协议在多变量涡街流量计中的软硬件实现方法，并给出系统设计结构和部分硬件电路组成。     

基于USB总线接口的HART MODEM的研发与应用

现阶段工业自动化仪器仪表领域以HART总线为通讯的方式已经成为行业的标配,然而这种基于串行总线接口HART MODEM在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题。为此,文章提出一种基于USB总线接口的HART MODEM模块的研发与应用,其目的是替换现有的基于串行总线接口的HART MODEM模块,同时解决现有模块所存在的问题。文中阐述的USB总线接口的HART MODEM模块以STC89C51RD微控制器为核心,通过USB驱动芯片CH375A接收PC机发来的HART协议帧,同时将协议帧通过DS8500 HART调制解调器芯片转发给工业现场HART型的总线仪表。经过实验与应用的验证,该模块的抗干扰性、通讯误码率均到达工业级产品指标,并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域。