基于現(xiàn)場總線的數(shù)字閥門控制器開發(fā).pdf

1、現(xiàn)場總線的應(yīng)用已成為控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，它改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的逐步推廣和普及對下層的執(zhí)行設(shè)備也提出了新的要求。新的總線型執(zhí)行設(shè)備除了完成基本的控制功能外，還應(yīng)該具有雙向通信能力，能夠通過上位機對其進行組態(tài)和在線診斷。 數(shù)字閥門控制器是智能氣動閥門控制器的新一代產(chǎn)品，將傳統(tǒng)型閥門控制器的功能和數(shù)字通訊技術(shù)結(jié)合起來，性能有了很大突破，諸如提高了控制的精度、速度和增加控制的

2、靈活性。數(shù)字閥門控制器數(shù)字化、通信化、智能化以及支持現(xiàn)場總線的特性，給工業(yè)自動化生產(chǎn)帶來了深刻的變革。 本文中介紹的數(shù)字控制器是基HART總線接口的二線制閥門控制器?？傮w設(shè)計以滿足二線制儀表本質(zhì)安全防爆特性和實現(xiàn)基于HART總線的通訊為中心，主要研究內(nèi)容和成果如下： (1)為滿足二線制儀表本安特性要求，設(shè)計開發(fā)了超低功耗的控制板軟硬件系統(tǒng)，包括： 1)低功耗的二線制電流源系統(tǒng)； 2)利用MSP430單片機

3、的超低功耗特性，優(yōu)化了控制系統(tǒng)設(shè)計，降低整體應(yīng)用系統(tǒng)的功耗； 3)數(shù)據(jù)采樣電路中選用低功耗的傳感器及微功耗單電源運放來降低功耗； 4)結(jié)合基于模塊化思想的系統(tǒng)軟件包設(shè)計，進一步降低系統(tǒng)電路的功耗。 (2)HART總線的通訊線路設(shè)計及信號處理，包括： 1)符合HART協(xié)議物理層規(guī)范的硬件設(shè)計； 2)解決了通信環(huán)路中數(shù)字信號在模擬信號的疊加和分離問題。 (3)開發(fā)制作了基于HART總線的二線制