基于HART协议的智能变送模块的开发与应用.ppt

1、基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,2,目录,一、HART协议简介 二、基于HART协议的智能变送模块 三、智能变送模块的硬件设计 四、智能变送模块的软件设计 五、智能变送模块的应用 六、展望,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,3,一、HART协议简介,HART协议的提出 HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议 特点：兼容4-20mA模拟信号和数字信号的传输。 物理层 Bell202标准FSK HART数字通讯信号,2020/10/12,

2、基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,4,一、HART协议简介,数据链路层 数据帧格式 通讯规程 应用层 通用命令 普通应用命令 特殊命令,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,5,二、基于HART协议的 智能变送模块,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,6,智能变送模块的优点,有良好的兼容性 宽量程和高精度 工程参数的在线改变 符合本质安全 宽电源范围 优越的性能价格比,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,7,三、智能模块的硬件设计,1）A/D输入模块的设计 2）CPU模块的设计 3） D/A输出模

3、块的设计 4）HART通讯模块的电路设计 5）智能变送模块的低功耗设计,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,8,D/A输出模块的设计,数模转换功能，将数字信号转换成420mA环路电流输出。 结合一些外围器件构成电源管理模块，将环路24V电压转换成芯片供 电电压。 提供了一个HART信号耦合端：C3；MODEM的HART数字信号可由该耦合端叠加环路上。,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,9,HART通讯模块的电路设计,FSK频移键控信号 Bell202 MODEM 带通滤波器 输出波形整形电路,2020/10/12,基于HART协议的

4、智能变送模块的开发与应用,10,智能模块的低功耗设计,智能变送模块的低功耗要求 传感器模块的功耗 智能变送模块的功耗 低功耗芯片 分层结构的设计,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,11,智能模块的低功耗设计,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,12,四、智能模块的软件设计,系统时钟程序 测控程序 HART通讯程序,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,13,测控程序的设计,数据采集程序 A/D采样程序 数字滤波程序组成 数据处理程序 非线性补偿 量程转换 其它计算程序 数据输出程序 线性、开方等输出程序

5、阻尼程序 D/A输出程序等组成,A/D定时中断采样及数字滤波,非线性补偿、量程转换等数据处理,线性或开方等函数输出、阻尼输出和D/A输出等数据输出程序,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,14,HART通讯程序设计,HART数据链路层软件 串行口中断接收 串行口中断发送 HART应用层软件 通用命令 普通命令 特殊命令 相关数据处理,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,15,五、智能变送模块的应用,智能变送模块的功能 在1151电容式差压变送器上的应用 在霍尔角度式液位变送器上的应用 在温度变送器上的应用 在电阻应变式液位变送器上的应

6、用,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,16,组态 选择输出单位 重置变送器的测量范围 改变输出类型 选择阻尼 数字微调 特征化 作为恒流源输出,智能变送模块的功能,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,17,应用于1151电容式差压变送器,与Rosemount公司的SMART 1151变送器完全兼容 实现HART协议的全部功能 成本可以大大地降低,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,18,应用于霍尔角度式液位变送器,霍尔传感器 环境温度自补偿 调校方便简单,2020/10/12,基于HART协议的智能变送模块的开发与应用,19,应用于温度变送器,该温度变送器的接线端子同常用的模拟温度变送器一致，可以连接各类热电阻和热电偶，热电阻采用三线制连接。当用热电偶测温时，可在热电阻