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基于HART协议的低功耗智能电气阀门定位器

现场总线及由此产生的现场总线智能仪表将成为未来工业过程控制的发展方向。HART协议是现场总线的一种过渡性协议,可使数字与模拟信号同时传送且互不干扰,实现双向通讯。目前,由于模拟仪表的大量使用,开发研究基于HART协议的智能阀门定位器具有良好的应用价值和市场前景。本文介绍了一种基于HART协议的低功能智能型电气阀门定位器的设计方案。该方案可用于控制气动直行程和角行程执行器,实现阀门的准确定位。另外,还可与其它智能现场设备或上位机进行双向通信,具有自诊断、远程组态等功能。本论文主要完成以下几个方面研究:1.完善了以MSP430单片机为核心的硬件体系结构,其中包括中央控制单元、HART接口单元、电源电路、I/P控制电路、保护电路、人机界面接口和阀位反馈电路等;2.增加手动初始化的功能,进一步扩展了定位器的适用范围;对阀门定位器的工作特性进行研究,实现运行时参数的自动检测,完善定位器控制算法;3.编写基于uC/OS-II实时操作系统的系  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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基于HART协议智能阀门定位器

现场总线是一种新型工业控制系统,它的出现带来了工业控制领域内的一场深刻革命,将成为未来工业过程控制的发展方向。由于模拟仪表与数字仪表的存在本质上的差别,所以市场接受全数字仪表还需要一定的时间。HART协议是现场总线的一种过渡性协议,可使数字与模拟信号同时传送且互不干扰,实现双向通讯。由于模拟仪表的大量使用,开发研究基于HART协议的智能阀门定位器具有良好的应用价值和市场前景。本文介绍了一种采用HART协议的智能型电气阀门定位器的设计方案。该方案主要用于控制气动直(角)行程执行器,实现阀门的准确定位。另外,还可与其它智能现场仪表或上位机进行双向通信,具有自诊断、远程设定工作参数和工作方式等功能。本论文主要完成以下几个方面研究:1)完善了以MSP430单片机为核心的硬件体系结构,其中包括中央控制单元、HART接口单元、电源电路、I/P控制电路、保护电路和阀位反馈电路等;2)对阀门定位器的工作特性进行研究,采用基于模糊控制原理的五步开...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于HART协议二线制电气阀门定位器的设计研究

生产过程的自动控制简称过程控制,在国民经济中占有极其重要的地位。过程控制从模拟控制系统发展到模拟数字混合的集散控制系统,并进一步发展到现场总线控制系统。过程控制的质量很大程度上取决于过程控制仪表,包括变送器、调节器、执行器和各种辅助装置。气动调节阀是过程控制当中很重要的一种执行器,而阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一,可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。阀门定位器向智能型、现场总线仪表方向发展,给过程控制带来了深刻的变革,代表了气动执行器技术的发展方向。目前,国外一些大公司已相继研制成功了智能阀门定位器,有的配置有HART协议、PROFIBUS总线、FF总线等现场总线接口;而国内在这方面的研究尚处于起步阶段。本文研制的智能阀门定位器是基于4~20mA电流、可配置HART协议接口的二线制阀门定位系统,总体设计围绕低功耗的实现来展开,主要研究工作和成果如下: 1.针对低功耗控制电路、DC-DC转换等技术难题...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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基于HART协议的智能电气阀门定位器的研究开发

现场总线及由此产生的现场总线智能仪表将成为未来工业过程控制的发展方向。HART协议是现场总线的一种过渡性协议,可使数字与模拟信号同时传送且互不干扰,实现双向通讯;只需少量的费用即可购买这一标准的全部文件。目前, DCS系统一般均支持使用HART协议的总线仪表,因此开发研究基于HART协议的智能阀门定位器具有良好的应用价值和市场前景。本文介绍了一种采用HART协议的智能型电气阀门定位器的设计方案。该方案主要用于控制气动直(角)行程执行器,实现阀门的准确定位。另外,还可与其它智能现场仪表或上位机进行双向通信,具有自诊断、远程设定工作参数和工作方式等功能。本论文主要完成以下几个方面研究:1.构建以MSP430单片机为核心的控制系统,其中包括组态模块、显示模块、位置反馈模块、报警模块、压电驱动模块及HART通讯模块;2.对阀门定位器的工作特性进行研究,该系统借助液晶显示和按键,无须附加电源,便可实现手动调整阀位及免维护运行(初始化时,微...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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基于MSP430的超低功耗智能阀门定位器的开发

阀门定位器是一种与气动执行机构配套使用的辅助仪表,基本功能是接收调节器的输出信号,然后以它的输出信号去控制气动执行机构,因此定位器和执行器组成了一个闭环回路。电—气阀门定位器随着工况中的电气化应运而生,它允许使用诸如4~20mA的电流作为输入的设定信号,而不用20~100KPa的气动信号。数字阀门定位器的发展和现场总线技术的成熟,给工业自动化生产带来了深刻的变革,代表了气动执行器技术的发展方向。本课题的工作是以实现超低功耗、HART总线通讯和阀门行程控制为重点,对基于MSP430单片机的超低功耗智能阀门定位器进行开发,主要完成以下几个方面的研究:(1)超低功耗电路设计包括电源电路的设计、取样电路的设计、超低功耗MSP430单片机系统的设计、I/P控制电路的设计。(2) I/P转换单元的设计(3) HART通讯电路的设计包括接收和发送回路,以及半双工通讯下两个回路的切换设计。(4)基于模块化思想的系统软件包包括主控程序、人机接口程...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国仪器仪表》2008年12期
中国仪器仪表

基于HART协议的低功耗智能阀门定位器

针对HART协议产品的要求,开发基于HART协议低功耗的...  (本文共4页) 阅读全文>>