智能電氣定位器的HART通訊接口開(kāi)發(fā).pdf

1、現(xiàn)場(chǎng)總線是目前國(guó)際上過(guò)程控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字通信技術(shù)可以延伸到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)儀表,給工業(yè)控制系統(tǒng)帶來(lái)一場(chǎng)革命。在傳統(tǒng)模擬儀表向全數(shù)字化儀表轉(zhuǎn)變的過(guò)程中,HART通信協(xié)議作為一種過(guò)渡協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生,并且現(xiàn)已成為智能儀表“事實(shí)上”的標(biāo)準(zhǔn)。目前智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分被國(guó)外大公司所控制。為了適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要,滿足國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)儀表對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通信方面的要求,本人以本實(shí)驗(yàn)室已成功開(kāi)發(fā)的智能閥門(mén)定位器為基礎(chǔ),對(duì)HART協(xié)議在智能儀表領(lǐng)域的應(yīng)用

2、做了一些有益嘗試,并最終開(kāi)發(fā)了智能電氣定位器的HART通訊接口。
　　 HART協(xié)議規(guī)范是本課題研究和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。首先,本文對(duì)HART協(xié)議作了一個(gè)比較全面的分析,介紹了HART協(xié)議與OSI/ISO七層協(xié)議的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)深入研究HART協(xié)議物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的定義和功能,掌握了HART協(xié)議的工作機(jī)理。
　　 其次,基于對(duì)HART通信協(xié)議的理解,結(jié)合智能閥門(mén)控制系統(tǒng)要求,給出了HART通訊接口的硬件設(shè)計(jì)方案分析,包

3、括芯片選型、系統(tǒng)低功耗分析。在硬件電路設(shè)計(jì)上較為詳盡的介紹了電源產(chǎn)生電路、HART調(diào)制解調(diào)模塊、HT2015與MCU接口電路、接收帶通濾波電路、輸出整形發(fā)送電路以及時(shí)鐘產(chǎn)生電路等。最終完成了兩塊電路板的開(kāi)發(fā)——PC機(jī)HART調(diào)制解調(diào)器和定位器HART接口卡。在軟件設(shè)計(jì)上,根據(jù)智能電氣閥門(mén)定位器的功能要求,給出了命令系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在深入理解HART通信協(xié)議各個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型的基礎(chǔ)上,采用C語(yǔ)言在單片機(jī)MSP430中編程完成了下位機(jī)部分軟件開(kāi)