嵌入PROFIBUS-DP從站接口的智能差壓變送器研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動控制系統(tǒng)由傳統(tǒng)的DCS向FCS升級，這必然要求相應的傳感器、變送器以及執(zhí)行器等實現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，智能化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器已成為目前傳感器研究的主要方向之一。智能差壓變送器是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的過程測量儀表，除可以用來測量壓力和差壓外，還可以用來檢測生產(chǎn)過程中流體的流量、液位、密度等參數(shù)，是當前儀表領(lǐng)域的熱門研究課題之一。 本文以嵌入PROFIBUS-DP總線接口的智能差壓變送器為研究對象，主要進行了如下研究工作：

2、 1、簡要介紹了差壓變送器和PROFIBUS現(xiàn)場總線的發(fā)展概況以及國內(nèi)外現(xiàn)狀，明確了本課題研究的目的和意義，同時提出了一種嵌入PROFIBUS—DP總線接口的模塊化的差壓變送器的系統(tǒng)原理設(shè)計。 2、設(shè)計并實現(xiàn)了PROFIBUS-DP從站模塊。PROFIBUS-DP從站接口卡采用了MCU+ASIC協(xié)議芯片的方案，MCU選用的是ATMEL公司的51系列單片機中的AT89C51RC，協(xié)議芯片采用了西門子公司的SPC3；硬件設(shè)計

3、的一個重點是物理層接口電路的抗干擾設(shè)計。軟件設(shè)計主要按照PROFIBUS-DP從站的狀態(tài)機模型，采用C語言進行各模塊的程序設(shè)計，這些模塊包括：數(shù)據(jù)交換模塊，參數(shù)初始化模塊，從站輸入輸出配置模塊，診斷模塊等。這些模塊分別放在5個文件里面，最后編寫了GSD文件。 3、研究并仿真了差壓變送器的非線性校正及溫度補償?shù)裙δ?。通過采用取自現(xiàn)場的大量真實標定數(shù)據(jù)，分別用多項式擬合，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法對變送器的非線性自校正和溫度自補償進行了仿真