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FF協(xié)議智能PILZ變送器設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。智能化儀表代表著未來現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(shè)計(jì)與開發(fā),簡(jiǎn)要介紹了FF協(xié)議的特點(diǎn)與性能。

FF協(xié)議智能PILZ變送器設(shè)計(jì)
工業(yè)技術(shù)是在傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,專門用于工業(yè)環(huán)境的通信技術(shù)。通信具有抗干擾能力強(qiáng)、超低功耗、實(shí)時(shí)通信、易擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì),能夠滿足工廠自動(dòng)化檢測(cè)、控制一些環(huán)境惡劣、布線困難、高腐蝕高污染等場(chǎng)合的過程參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。WIA-PA技術(shù)是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)技術(shù),目前適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的WIA-PA產(chǎn)品相對(duì)較少,此類產(chǎn)品的市場(chǎng)潛力巨大。 重點(diǎn)研究了WIA-PA技術(shù),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(jī)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(guān)CD4052選擇,儀表模塊設(shè)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(shè)為休眠模式,通過定時(shí)器中斷,儀表每10秒被喚醒一次進(jìn)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(guān)。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(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入下,精度均符合設(shè)計(jì)要求。針對(duì)目前內(nèi)部集成載荷傳感器與位移傳感器的抽油機(jī)井示功儀結(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計(jì)思想,給出了基于MSC1202芯片的具體實(shí)現(xiàn)方案。測(cè)試結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的載荷位移一體化PILZ變送器穩(wěn)定性與重復(fù)性好,精度與線性度高,同時(shí)具有一定的智能性。該P(yáng)ILZ變送器可以方便靈活地與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送模塊組成抽油機(jī)井示功儀,具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。基于虛擬儀器技術(shù)的液位PILZ變送器自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)是集液位PILZ變送器自動(dòng)檢測(cè)、智能校驗(yàn)、液位自動(dòng)控制于一體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。介紹了其原理與組成,用LabVIEW編寫的軟件能 進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和顯示,采用模塊化設(shè)計(jì),易于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和軟件維護(hù)。系統(tǒng)用于液位PILZ變送器的研究與校驗(yàn)實(shí)驗(yàn),為檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程提供了良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器在傳統(tǒng)的應(yīng)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(luò)本身的局限性,許多特殊的環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)支持仍然是個(gè)難題。針對(duì)這個(gè)問題,提出了基于ZigBee通信技術(shù)的便攜式數(shù)字水位傳感器PILZ變送器的設(shè)計(jì)方案。

FF協(xié)議智能PILZ變送器設(shè)計(jì)
這種智能PILZ變送器的研發(fā),有助于促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的推廣,改革現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x表,為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的底層智能儀表開發(fā)提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ),從而為現(xiàn)場(chǎng)儀表的發(fā)展提供了新的思路。該P(yáng)ILZ變送器體積小,成本低,可操作性強(qiáng),現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。由于采用ZigBee技術(shù),更加適合組建有大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng),且組網(wǎng)靈活,極大的擴(kuò)展了感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器的應(yīng)用范圍。