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FF協(xié)議智能PILZ變送器設計
現(xiàn)場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一,被譽為自動化領域的計算機局域網(wǎng)。智能化儀表代表著未來現(xiàn)場儀表的發(fā)展方向。FF協(xié)議智能PILZ變送器是目前世界上一代現(xiàn)場總線儀表,從軟件和硬件方面提出基于FF協(xié)議的智能PILZ變送器的設計與開發(fā),簡要介紹了FF協(xié)議的特點與性能。

FF協(xié)議智能PILZ變送器設計
工業(yè)技術是在傳感器網(wǎng)絡的基礎上,專門用于工業(yè)環(huán)境的通信技術。通信具有抗干擾能力強、超低功耗、實時通信、易擴展等優(yōu)勢,能夠滿足工廠自動化檢測、控制一些環(huán)境惡劣、布線困難、高腐蝕高污染等場合的過程參數(shù)和設備狀態(tài)。WIA-PA技術是具有我國自主知識產(chǎn)權的工業(yè)技術,目前適用于工業(yè)現(xiàn)場的WIA-PA產(chǎn)品相對較少,此類產(chǎn)品的市場潛力巨大。 重點研究了WIA-PA技術,開發(fā)了符合WIA-PA通信協(xié)議的智能全輸入溫度PILZ變送器。儀表模塊以低功耗MSP430單片機為核心處理單元,模數(shù)轉(zhuǎn)換采用AD7794芯片,傳感器輸入通道通過雙四選一開關CD4052選擇,儀表模塊設置異步串行方式與通信模塊交換數(shù)據(jù),PILZ變送器采用電池供電。軟件編程將常規(guī)儀表狀態(tài)設為休眠模式,通過定時器中斷,儀表每10秒被喚醒一次進行AD采樣、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理,然后按照WIA-PA協(xié)議要求通過模塊發(fā)送給網(wǎng)關。溫度PILZ變送器可以與DCS系統(tǒng)中的分散處理單元正常通信,且功耗極低。儀表在支持的標準信號輸入下,精度均符合設計要求。針對目前內(nèi)部集成載荷傳感器與位移傳感器的抽油機井示功儀結(jié)構復雜、不易生產(chǎn)和調(diào)試的問題,提出一種結(jié)合變阻式載荷傳感器和集成式加速度傳感器的可分離的載荷位移一體化智能PILZ變送器的設計思想,給出了基于MSC1202芯片的具體實現(xiàn)方案。測試結(jié)果表明所設計的載荷位移一體化PILZ變送器穩(wěn)定性與重復性好,精度與線性度高,同時具有一定的智能性。該PILZ變送器可以方便靈活地與標準發(fā)送模塊組成抽油機井示功儀,具有很好的實際應用價值。基于虛擬儀器技術的液位PILZ變送器自動校驗系統(tǒng)是集液位PILZ變送器自動檢測、智能校驗、液位自動控制于一體的實驗平臺。介紹了其原理與組成,用LabVIEW編寫的軟件能 進行數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲和顯示,采用模塊化設計,易于系統(tǒng)功能的擴展和軟件維護。系統(tǒng)用于液位PILZ變送器的研究與校驗實驗,為檢測技術實驗課程提供了良好的實驗設備。感應式數(shù)字水位傳感器在傳統(tǒng)的應用中,采集數(shù)據(jù)的傳輸都是采用有線傳輸。而傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡本身的局限性,許多特殊的環(huán)境下網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡支持仍然是個難題。針對這個問題,提出了基于ZigBee通信技術的便攜式數(shù)字水位傳感器PILZ變送器的設計方案。

FF協(xié)議智能PILZ變送器設計
這種智能PILZ變送器的研發(fā),有助于促進現(xiàn)場總線技術的推廣,改革現(xiàn)有的測量儀表,為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的底層智能儀表開發(fā)提供理論和實踐基礎,從而為現(xiàn)場儀表的發(fā)展提供了新的思路。該PILZ變送器體積小,成本低,可操作性強,現(xiàn)場安裝簡單。由于采用ZigBee技術,更加適合組建有大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點的監(jiān)控系統(tǒng),且組網(wǎng)靈活,極大的擴展了感應式數(shù)字水位傳感器的應用范圍。