基于STM32的二线制智能仪表研究

该文介绍了二线制智能仪表的应用场合和特点。针对智能仪表的需求和设计难点,提出了一种基于STM32的二线制智能仪表设计,详细阐述了变送器电源电路、控制单元、PWM D/A单元、V/I电流环单元、HART单元实现电路的设计,有助于设计具有智能通信功能且性能稳定的仪表,研究成果在二线制温度变送器中得到应用,经实际测试验证了该设计的有效性。

HART多路复用器在辰竹HART智能仪表的应用

在石化、钢铁、电力、制药等行业中,经常会出现仪表安装位置特殊或安装环境恶劣等情况,导致仪表维护人员无法原地调试参数,加之装置仪表数量众多,逐个调试工作量巨大,严重影响生产效率。如何能实现仪表的远程调试将大幅减少仪表维护人员的工作量和提高生产效率?为了能有效解决这个问题,HART通信协议应运而生。

HART温度变送器智能校准方法研究

通过分析现有校准领域在HART通讯功能上的技术问题,提出了同时在设备上提供手操器模式和智能校准模式的技术解决方案。针对技术方案中温度变送器校准模式,详述了智能DD解析器和温度变送器智能校准技术框架的设计和实现机制。其中,智能DD解析器实现了DD方法、变量、指令等关键信息进行的解析及数据报告的自动生成,智能校准模块则基于智能解析生成的数据对温度变送器的常用设置项和校准项目进行建模,实现通用的智能校准技术框架。该技术方法可实现技术目标,领域内产品通过使用本方案技术可降低技术维护成本,提升投入产出比。

一种高精度实时电力谐波分析算法的实现

提出了一种适于高精度实时电力谐波分析的自适应调整采样率的谐波分析方法。该方法在谐波分析的同时调整采样间隔,跟踪电网频率,大大地减少了频谱泄漏。针对该谐波分析方法本文提出了离散Hartely变换递推算法,该算法大大地减少了计算量,且算法简单易于硬件实现。

探索云存储的超声波流量计智能优化设计

随着近年来计算机、数字通信和数字控制技术的日趋发展及完善,现在已经形成了许多应用于嵌入式控制器设计的总线型仪器仪表,为了实现智能仪器仪表控制系统高效、快速、响应时间更短的目的,对气体超声波流量计的数据云存储的智能设计模块优化进行了研究。提出了本地存储+云存储场景模型高效数据存储的工艺方法设计,通过实现计算资源与存储资源的有效解耦,实现了计算资源与各种存储资源的有效结合,采用ARM体系结构、HART协议、实验室虚拟仪器工程平台LabVIEW编程系统对智能仪表控制系统进行设计。采用标准风洞实验室对2种不同场景的实验检测结果表明,云存储控制系统比传统的控制系统对所在环境响应时间更短,同时相比于传统的控制系统更有效节省了对工业智能仪器仪表的响应时间,说明此次采用云存储设计思想是高效的,取得了良好的效果,对解决智能仪器仪表控制系统高效、快速具有重要意义。

基于HART多路采集技术实现自控仪表的远程监控

介绍多路采集器主从关系及应用组网,实现与AMS资源管理平台互联互通,HART多路采集器具有通讯稳定、可扩展点数多,解决目前国内HART多路采集器技术缺乏、经验不足等现状。

交换算子组相似极限的联合谱半径

设{Xn:n=1,2,…}是定义在Hilbert空间H上有界可逆算子序列,T=(T1,T2,…Tn)是有界交换算子组,XmTXm-1=(XmT1X-m1,XmT2Xm-1,…,XmTnXm-1,…,XmnXm-1),证明了如果Ξ={T=(T1,T2,…,Tn)∈L(H)ncom:limm→∞XmTXm-1存在}是闭集,T∈Ξ且limm→∞XmTX-m1=(limm→∞XmT1Xm-1,limm→∞XmT2X-m1,…,limm→∞XmTnXm-1)∈L(H)cnom,则T与limm→∞XmTXm-1的联合谱半径满足rsp(T)≤rsp(ml→im∞XmTXm-1)≤sl→im∞(α∈Z∑n+,|α|=s(s!/α!)‖T1α1…Tnαn‖2)1/(2s),这里|α|=∑nαi,α!=α1!…αn!,同时也给出了算子组T与limXmTX-m1的共同不变子空间。

基于HART协议的工业无线监控系统设计

针对基于HART协议工业仪表数据远程有线传输易受现场恶劣环境影响的问题,将工业无线通信技术应用于现场监控,设计了一种基于HART协议的无线网络监控系统,采用ATM91SAM7X256微处理器和XBee为无线通信控制模块.系统测试结果表明,该系统现场数据采集准确性高,生产运行控制管理安全可靠.

基于HART协议的通信技术

分析了HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)通信协议标准 ,该协议的物理层规定了通信的物理信号及通信连接方式 ,数据链路层规定了数据帧和数据通信规程 ,应用层则规定了命令格式 .研究了基于HART协议的RFT9739智能变送器与计算机的通信过程 ,利用HART命令 ,实现了微机实时采集智能变送器的数据 .将该通信技术应用于大庆油田的沙岩靶射孔检测系统 ,结果表明 ,该系统精确度高 ,运行可靠 ,可满足检测系统要求 ;该通信方法同样适合其它基于HART协议的智能仪器与计算机的通信 .

基于Dijkstra能量均衡的无线HART图路由算法

针对工业无线HART网络生存时间受节点能量限制的问题,提出一种能量高效均衡的图路由算法(EEBGR)。该算法构建了适合无线HART图路由的新型层次化网络拓扑结构,在求取该拓扑图边的权值时,综合考虑节点能量均衡性指标、流量负载指标和链路传输能耗的影响因素,进而构建出复合权值有向图,并利用改进的Dijkstra算法为各节点决策最小代价的多路径子图路由,以达到全网节点能耗均衡。测试结果表明EEBGR算法有效地减少了无线HART网络单个节点能耗、均衡了网络能量分布、延长了网络生存时间。

基于HART协议的1151智能变送器的开发

介绍了自主开发的基于HART协议的1151智能变送器,具体介绍了1151智能变送器的硬件设计、软件设计以及HART数字通信的实现.文中对智能变送器的设计难点,即低功耗技术也作了介绍.

基于无线HART的智能仪表在线监控系统

为了充分利用传统HART仪表,提高控制系统的可靠性,减少现场仪表的维护量并降低维护费用,提出了一种基于无线HART协议的智能仪表在线监控系统,给出了系统的软、硬件设计思想和实现方法。

一种新型液体涡轮流量计的设计

鉴于常规脉冲式涡轮流量计对脉冲信号的测量与输出的精度不高,设计了一种基于C8051F020单片机与HART总线的液体涡轮流量计。该流量计以C8051F020单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了液体流量较高精度的测量和脉冲输出。重点分析了硬件设计的测量模块、HART模块和脉冲输出模块以及软件设计的主函数和脉冲测量与输出的流程图,并给出了液体涡轮流量计在柴油标准装置上的测试结果。测试结果表明,该流量计累积流量基本误差限为±0.2%,重复性小于0.06%,实现了较高的精度和可靠性,同时,HART通信正常、可靠性高。

基于HART协议的智能压力变送器的设计与实现

在传统压力变送器的基础上,研制了一种基于HART协议的两线制智能压力变送器。该压力变送器以低功耗16位嵌入式微处理器MSP430F435为核心,使用硅压阻式压力传感器。传感器输出微小电压信号经放大调理后送入微处理器内部12位A/D的测量,HART协议通信模块由A5191HRT型HART调制解调器与AD421电流环数模转换器构成。整个设计选用低功耗外围扩展器件,最大限度地降低整机功耗。

基于HART总线的涡轮流量计

在全面分析了涡轮流量计测量原理的基础上,设计了一种基于HART总线的新型智能涡轮流量计。HART模块由AD421和A5191构成,详细阐述了其工作原理并设计了电路图。该系统以MSP430F147单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了流量的自动补偿。选用低功耗的外围扩展元器件,在实现了较高精度和可靠性的同时,最大限度地降低了整机功耗。

在线补偿天然气流量积算仪

设计了基于ARM9核心的天然气流量积算仪，接收流量变送器输出的模拟信号、脉冲信号或HART信号，设计了压力传感器和温度传感器接口电路；基于WinCE平台上开发了系统软件，输入天然气各种组分及其摩尔分数或百分比后，根据AGA8—92计算方法建立起压缩因子和温度、压力关系的三维数据表，为了保证实时性，利用线性插值方法快速求出测量工况下的压缩因子，将天然气体积流量折算为标准状态下的体积流量，实现在线补偿。可输出4—20mA电流和脉冲。

HART协议简介及HART智能仪表的组成原理

HART协议是由模拟系统向数字系统转变过程中唯一向后兼容的智能仪表解决方案 ,它在提供现场总线的好处时 ,保留对现有 4～ 2 0mA系统的兼容性。对于一个典型的HART智能仪表 ,其电路组成一般包括电源模块、传感器接口电路、A/D转换、MCU、D/A输出等。

基于嵌入式的HART协议智能变送器软件设计

HART协议作为一个开放性的协议,现已成为智能仪表“事实上”的标准;其特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信;嵌入式系统技术是目前电子产品设计领域最为热门的技术之一,目前已经广泛地应用在军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等领域,但是在现场总线领域的应用是个新尝试;文章主要探讨了实时嵌入式系统在HART智能变送器中的应用,采用了嵌入式技术的HART智能变送器,不仅能够解决现场总线兼容原有的DCS问题,而且有了嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统,对系统整体的实时性、稳定性、抗干扰性、低功耗等性能有了极大的提高。

采用CCl_2F_2/O_2的高深宽比硅槽的刻蚀

本文通过实验和对样品上钝化层成分的分析，提出了ＣＣｌ２Ｆ２／Ｏ２混合气体对单晶硅的各向异性刻蚀机理：在一定功率下，ＣＣｌ２Ｆ２离解出大量的ＣＦｘ粒子和Ｃｌ粒子，在前者对样品的轰击下后者与轰击出的Ｓｉ原子反应生成挥发性的ＳｉＣｌ４，产生刻蚀．Ｏ２的加入一方面形成钝化层ＳｉｘＯｙＦｚ保护侧壁，另一方面通过消耗ＣＦｘ粒子减少其与Ｃｌ粒子的再结合而达到加速目的．探讨了在一定条件下压力和ＩＣＰ功率对刻蚀速率和各向异性的影响．在大量实验的基础上优化各刻蚀参数，在ＩＣＰ７９０设备上刻出了宽３μｍ，深１６μｍ的窄槽，刻蚀速率约为２００ｎｍ／ｍｉｎ．

基于双树结构的无线HART调度策略

为了解决全局网络调度过程中的网络通信资源调度和维护复杂性的问题,根据无线可寻址远程传感器高速通道(HART)数据流特点,将原始网络拓扑结构简化表达为双树结构,基于此提出一种适用于规模已知而且最大深度确定的无线HART网络的调度策略.其核心思想是当网络拓扑发生变化时,根据双树结构搜索拓扑变化区域,仅针对该变化区域进行调度,而不影响双树结构中其他未发生变化的区域.测试和分析表明:该策略不仅能够有效地进行动态局部区域调度,而且能够保证网络通信的可靠性、流畅性以及网络数据的较小延时.