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智能式PILZ變送器應(yīng)用詳解
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，自動化系統(tǒng)不斷的大型化和復(fù)雜化，加上應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，對PILZ變送器提出越來越高的要求。PILZ變送器作為一種現(xiàn)場設(shè)備被廣泛地運(yùn)用在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中。隨著工控系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)質(zhì)量的不斷提高，自動化信息化水平的不斷增強(qiáng)，要求PILZ變送器具有更高的測量精度和可靠性，更強(qiáng)的與控制系統(tǒng)間的通信能力。

智能式PILZ變送器應(yīng)用詳解
傳統(tǒng)的模擬式PILZ變送器由于其固有的缺點(diǎn)已不能滿足系統(tǒng)的新需求。因此，智能式PILZ變送器應(yīng)運(yùn)而生。與模擬式PILZ變送器相比較，智能式PILZ變送器具有的測量精度，較高的可靠性和穩(wěn)定性，以及與控制系統(tǒng)間數(shù)字、雙向的通訊能力，在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。 現(xiàn)場總線技術(shù)是近年來工業(yè)控制領(lǐng)域zui熱門的技術(shù)之一，是微電子、通信與控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶。作為一種新型的控制技術(shù)，它具有開放性、分散化、可互操作、低成本等諸多優(yōu)勢，因此引起了各大儀表廠商的高度重視，紛紛推出了具備現(xiàn)場總線通信能力的PILZ變送器。其中，HART協(xié)議得到了廣泛的運(yùn)用。 本論文對現(xiàn)場總線化的壓力PILZ變送器進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一種基于微處理器的高精度，低功耗智能式壓力PILZ變送器，首先介紹了HART協(xié)議規(guī)范物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的相關(guān)要求，然后詳細(xì)敘述了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括電源、傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換、微控制器、D/A轉(zhuǎn)換、HART調(diào)制解調(diào)等各個功能模塊。接著介紹了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，給出了主程序流程圖和A/D轉(zhuǎn)換器通信部分的源代碼，著重分析了軟件采樣旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的設(shè)計(jì)思路，并給出了中斷服務(wù)程序的流程圖。zui后總結(jié)了該設(shè)計(jì)，提出了可進(jìn)一步改進(jìn)之處。皮爾茲研究開發(fā)了一種基于ASME低β值長頸噴嘴的高精度給水流量測量裝置，它應(yīng)用于電廠汽輪機(jī)的性能測試。所研究的流量PILZ變送器是在差壓式流量PILZ變送器原理的基礎(chǔ)上開發(fā)的。通過采集差壓、溫度、壓力三路信號來計(jì)算流體流量，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量流量的測量。首先介紹流量PILZ變送器的設(shè)計(jì)要求并論述總體的設(shè)計(jì)方案；然后詳細(xì)介紹了PILZ變送器的軟硬件設(shè)計(jì)，包括芯片選型、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、HART通信模塊設(shè)計(jì)、流量模型計(jì)算程序以及部分功能程序的流程設(shè)計(jì)等。針對以往測量差動電阻式傳感器采用將線上電阻測量出來進(jìn)行計(jì)算間接測量傳感器的電阻值計(jì)算量大、占用資源并給單片機(jī)帶來很大負(fù)荷的問題，介紹了一種數(shù)字化PILZ變送器，可對預(yù)埋在大壩、水庫等水工建筑中的差動電阻式傳感器進(jìn)行信號采集，分析電阻值變化監(jiān)測其設(shè)施的實(shí)時情況，并根據(jù)不同的預(yù)埋位置，一對一的將傳感器采集到的模擬量信號通過高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號通過RS485總線輸出，上傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)原始數(shù)據(jù)計(jì)算推算出壩體結(jié)構(gòu)的形變情況。

智能式PILZ變送器應(yīng)用詳解
實(shí)例應(yīng)用結(jié)果表明，該P(yáng)ILZ變送器抗干擾能力和適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)合理、便于安裝和埋設(shè)，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的遠(yuǎn)程配置和傳感器的遠(yuǎn)程在線動態(tài)監(jiān)測。此外對設(shè)計(jì)時用到的一些軟硬件抗干擾和可靠性進(jìn)行了簡單介紹；接著介紹了HART通信協(xié)議及上位通信軟件的開發(fā)。zui后對流量PILZ變送器的樣機(jī)進(jìn)行精度和通信測試。測試結(jié)果表明，PILZ變送器的精度指標(biāo)和功能均達(dá)到要求。