HART溫度PILZ變送器的設計與實現
HART協議是一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議,它以FSK方式在4-20mA模擬信號上疊加一個數字信號,實現模擬信號和數字信號的兼容傳輸,可直接接入現有的DCS系統中。

HART溫度PILZ變送器的設計與實現
隨著生產過程的自動化程度的不斷提高,智能PILZ變送器在化工生產中得到越來越廣泛的應用。3051智能PILZ變送器主要用于壓力、流量、液位的檢測,將測得的差壓信號轉換成相對應的4~20mA DC電流信號輸出。針對HART智能變速器的校準要求,詳細介紹了典型的HART智能PILZ變送器的功能結構,分析比較HART智能PILZ變送器與常規4~20 mA模擬儀表校準方法的不同之處,提出了正確的校準一臺HART智能PILZ變送器的方法。本課題的主要任務是將HART技術和微處理技術引入到溫度PILZ變送器中,通過微處理器實現參數設置、信號補償、自診斷等功能,運用HART技術實現遠程組態、遠程監控、遠程校正等功能,制造全輸入、雙通道、能接受傳感器二線制、三線制、四線制接入模式的溫度PILZ變送器,從而使其在功能上更具有競爭優勢。本文首先研究了HART技術,包括物理層、數據鏈路層和應用層,在此基礎上,采用低功耗MSP430F169單片機作為控制芯片,確定了儀表的總體架構。硬件方面,主要由傳感器模塊、控制模塊、數據采集和處理模塊、]HART通信模塊、復位模塊、電源模塊等組成；軟件方面,采用低功耗設計,包括主程序、信號采樣和處理程序和上位機通信信號中斷處理；在結構上,也設計了適用于此電路板的外殼。在完成智能PILZ變送器的設計后,本文還對儀表進行了一些改進,包括降低溫漂、加快采樣速度、設置報警模式等,并通過監控組態軟件對相關功能進行了測試,經試驗證明,儀表已達到設計要求。分析溫度數據采集技術的背景,對比光耦隔離采集技術,設計了一種采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數采集系統,并提出了系統的設計體系結構;詳細闡述了基于隔離PILZ變送器模塊的軟硬件實現方案,包括信號隔離變送電路設計、信號調理電路設計、濾波電路設計、數據采集電路設計、基于ARM的主控電路設計和基于μC/OS-II嵌入式操作系統的軟件及各任務子模塊設計;重點分析了ADC采集的工作時序和主控程序設計流程。

HART溫度PILZ變送器的設計與實現
實際測試結果表明,采用隔離PILZ變送器模塊的高精度溫度參數系統,采集誤差系數維持在0.1%以內,采集準確度高于99.9%,在溫度復雜噪聲環境下,采集精度高,受環境影響小,工作穩定可靠,達到了設計的指標;該系統已經鋪裝使用,并取得了良好的經濟效益。