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profibus-pa总线型压力仪表开发及关键技术研究

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PROFIBUS-PA总线型压力仪表开发及关键技术研究

作者：张军伟河北工业大学

学位级别：硕士

随着工业自动化技术的迅速发展，越来越多的智能化设备应用于现场总线控制系统，profibus-pa作为profibus现场总线的一员，在过程控制领域具有很大的优越性。本文在对profibus-pa技术深入研究的基础上，开发了profibus-pa总线型压力仪... 详细信息

随着工业自动化技术的迅速发展，越来越多的智能化设备应用于现场总线控制系统，profibus-pa作为profibus现场总线的一员，在过程控制领域具有很大的优越性。本文在对profibus-pa技术深入研究的基础上，开发了profibus-pa总线型压力仪表。由于国内的profibus-pa产品的开发刚刚起步，此项产品的开发对我国pa仪表的研究发展将会有很大的推进作用，具有较大的工程实用价值。本文对传统压力仪表与pa技术进行了研究，开发了基于profibus-pa技术的高精度、低功耗、满足本质安全要求的压力仪表。论文在介绍pa技术的基础上，然后详细讲述了pa压力仪表的设计，包括微处理器单元、传感器单元、A/D转换单元、温度测量单元、LCD显示单元、pa通信单元等各个单元。然后进行了主程序初始化文件、pa通信程序、设备描述GSD文件和EDD文件的编写，并在压力仪表硬件与软件设计中应用到了仪表抗干扰设计。本文在pa压力仪表开发过程中，对压力传感器输出特性的非线性校正和温度补偿问题的实现、本质安全电路的设计与pa设备行规等关键技术进行了重点研究。为了解决非线性与温度漂移问题，本文提出以温度传感器和压力传感器输出值作为变量，由二元多项式重构传感器输出压力信号，再利用最小二乘法进行简便的计算出被测压力值，很好的做到了非线性校正和温度补偿，提高了系统的测量精度;为了满足本质安全的要求，系统采用了SIM1-2调制解调芯片。在对SIM1-2芯片深入研究后，进行了电路设计与调试，解决了SIM1-2实现总线供电的问题。同时找出了SIM1-2外围电路在测量或误操作情况下产生自激振荡致芯片烧毁的原因;对pa设备行规技术进行探讨，提出针对压力仪表的紧凑型模块的选择方法，并设计出符合压力仪表用法的相应行规。本文最后搭建实验环境，对设计开发的压力仪表进行了总线供电与通信协议的测试。在满足认证测试条件后，为设备申请了ID号，在机械工业仪器仪表综合技术经济研究所profibus-pa测试实验室进行了一致性与互操作性实验。开发的profibus-pa压力仪表顺利通过了行规3.02版本的认证测试。

关键词： profibus-pa 压力仪表温度补偿本质安全行规

profibus-pa通信接口的开发及关键技术的研究

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PROFIBUS-PA通信接口的开发及关键技术的研究

作者：李艳萍河北工业大学

学位级别：硕士

智能化的现场总线控制系统,给工业自动化技术带来了巨大的变化,现场总线可以实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信,即工厂的自动化和设备的智能化。在过程控制领域,能够用于本安场合的profibus-pa作为profibus现场总... 详细信息

智能化的现场总线控制系统,给工业自动化技术带来了巨大的变化,现场总线可以实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信,即工厂的自动化和设备的智能化。在过程控制领域,能够用于本安场合的profibus-pa作为profibus现场总线的一员,它有着很大的优越性。本文通过对profibus-pa技术的深入研究分析,并在此基础上为差压变送器设计了profibus-pa通信接口,使得该设备能够应用在流程工业控制中。由于国内的profibus-pa产品的开发才刚刚起步,所以说本文的研究及时填补了国内在profibus-pa产品开发领域的空白,对自动化控制技术和现场总线仪表的研究具有较大的工程实际意义。本文首先对profibus通信协议进行了简单的分析,然后重点研究了IEC61158-2传输技术、DPV1通信协议以及Siemens公司的智能协议芯片DPC31、调制解调芯片SIM1-2。在充分理解profibus现场总线技术和相应的通信协议的基础上,本文为差压变送器等从站设计了满足本安要求的profibus-pa通信接口,其中从站接口的硬件设计我们采用微处理器+DPC31智能协议芯片+SIM1-2调制解调芯片相结合的方案;从站接口的软件设计中本文首先介绍了软件的整体模块化设计思路,然后分别介绍了主程序流程图以及实现通信功能的中断流程。在软件设计中本文利用西门子DP/pa开发包中的V1SL源码作为DPC31的驱动程序,用户根据自身的实际需要更改参数,只需要对其接口宏进行操作就可以实现主从站之间的数据交换,从而实现profibus-pa通信功能。通过该pa通信接口,本文将差压变送器作为从站接入profibus总线系统,实现了现场设备的智能化控制。本论文所设计的从站接口模块具有以下特点:差压变送器通过DP/pa耦合器可以接入DP网络,能够很好的实现DPV0和DPV1的通信;系统采用SIM1-2总线供电方式,很好的满足了本质安全的要求;智能协议芯片DPC31来实现profibus-pa通信的方法减化了外围电路以及软件设计的难度。最后本文根据实际应用条件和现有的实验环境搭建了实验测试平台,通过对该接口模块的系统测试,实验结果表明运用该接口模块可以实现profibus-pa主从站之间的非循环数据通信,主站的可靠性和通用性较好,能够嵌入应用到所有的现场设备中。

关键词：现场总线 profibus-pa DPV1 通信接口

基于profibus-pa接口压力变送器模块设计

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仪器仪表学报 2004年第Z1期25卷 379-381页

作者：方彦军薛菲武汉大学武汉430072

针对工业控制系统的特点和要求,采用模块化设计思想,设计并实现了一个带profibus-pa接口的智能压力变送器模块。该变送器使用了新型专用通讯接口芯片SPC4和SIM1,构成profibus-pa总线中的一个智能从站。文中给出了主要硬件设计框图及软... 详细信息

针对工业控制系统的特点和要求,采用模块化设计思想,设计并实现了一个带profibus-pa接口的智能压力变送器模块。该变送器使用了新型专用通讯接口芯片SPC4和SIM1,构成profibus-pa总线中的一个智能从站。文中给出了主要硬件设计框图及软件流程图,实现了低价位开发从站的目的。

关键词： profibus-pa profibus-DP SPC4 SIM1

安全型智能差压变送器profibus-pa通信接口的设计

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低压电器 2011年第18期 42-45页

作者：梁涛肖骁孙鹤旭河北工业大学控制科学与工程学院天津300130

以模块化的设计思想,采用专用协议芯片DPC31和调制解调芯片SIM1-2,为本质安全型差压变送器设计开发了profibus-pa通信接口。试验结果证明,该方案可使差压变送器作为从站接入profibus-pa总线,实现与主站在本质安全环境下可靠、低功耗的... 详细信息

以模块化的设计思想,采用专用协议芯片DPC31和调制解调芯片SIM1-2,为本质安全型差压变送器设计开发了profibus-pa通信接口。试验结果证明,该方案可使差压变送器作为从站接入profibus-pa总线,实现与主站在本质安全环境下可靠、低功耗的通信。

关键词：差压变送器本质安全型通信接口 profibus-pa

基于profibus-pa的差压变送器通信接口设计

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自动化与仪表 2010年第12期25卷 18-21页

作者：孙鹤旭李艳萍梁涛杨彬河北工业大学控制科学与工程学院天津300130 中环天仪股份有限公司天津300384

profibus-pa是一种广泛应用于过程控制领域的现场总线。文中以模块化的设计思想为指导,采用西门子专用协议芯片SIM1-2和DPC31,为差压变送器的仪表控制器设计开发了profibus-pa通信接口,将仪表控制器作为从站接入profibus总线,实现现场... 详细信息

profibus-pa是一种广泛应用于过程控制领域的现场总线。文中以模块化的设计思想为指导,采用西门子专用协议芯片SIM1-2和DPC31,为差压变送器的仪表控制器设计开发了profibus-pa通信接口,将仪表控制器作为从站接入profibus总线,实现现场总线的控制系统。实验结果表明,运用该接口模块可以实现profibus-pa主从站之间的非循环数据通信,主站的可靠性和通用性较好,能够嵌入应用到所有的现场设备中。

关键词：现场总线 profibus-pa 差压变送器

基于profibus-pa接口压力变送器模块设计

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基于PROFIBUS-PA接口压力变送器模块设计

Research and Application of profibus-pa Technology

第二届全国信息获取与处理学术会议

作者：方彦军薛菲武汉大学

关键词： profibus-pa profibus-DP SPC4 SIM1

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Research and Application of PROFIBUS-PA Technology

基于profibus-pa总线接口的智能变频器

ICEMI'2005第七届国际电子测量与仪器学术会议

作者： Ye Bin-qiang Hu Xin-yu (Chongqing institute of industry Chongqing 400050 China)

Fieldbus technology is a digital,distributed,open and inter-operational technology , which is the hottest automation technology today which has great upon the automation field. Now, profibus fieldbus

关键词： Fieldbus profibus-pa communication protocol bus technology.

来源： cnki会议评论

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工矿自动化 2008年第1期34卷 98-101页

作者：黄江平华东交通大学电气与电子工程学院江西南昌330013

文章采用模块化设计并实现了一个带profibus-pa通信接口的智能变频器,介绍了该变频器的总体结构、主要部分电路原理和软件设计等。该变频器以DSP芯片(TMS320F240)作为变频部分的控制核心,并使用了专用通信接口芯片SPC4和SIM1构成PROFIBU... 详细信息

文章采用模块化设计并实现了一个带profibus-pa通信接口的智能变频器,介绍了该变频器的总体结构、主要部分电路原理和软件设计等。该变频器以DSP芯片(TMS320F240)作为变频部分的控制核心,并使用了专用通信接口芯片SPC4和SIM1构成profibus-pa总线中的一个智能从站,主开关器件采用功率模块PM100RSA120作为逆变器,从而可以准确判断电机的转速、位置和转动方向。

关键词：变频器接口电路调速 profibus-pa DSP SPC4

现场总线profibus-pa技术研究及产品开发（模拟量I/O模块设计与开发）

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现场总线PROFIBUS-PA技术研究及产品开发（模拟量I/O模块设计与开...

作者：洪锦北京化工大学

学位级别：硕士

现场总线技术的出现,符合工业控制网络化、信息化的时代需求,具有良好的发展前景。而profibus是一种应用广泛、发展最快的现场总线标准。本文阐述了应用于流程工业的现场总线profibus-pa的关键技术,包括传输技术、通信特性及设备行规等... 详细信息

现场总线技术的出现,符合工业控制网络化、信息化的时代需求,具有良好的发展前景。而profibus是一种应用广泛、发展最快的现场总线标准。本文阐述了应用于流程工业的现场总线profibus-pa的关键技术,包括传输技术、通信特性及设备行规等。在此基础上探索开发profibus-pa仪表的技术方案,设计并制作了一个带profibus-pa总线接口的模拟量I/O模块。profibus-pa总线接口采用协议芯片DPC31加SIM1的新型技术方案,模拟量I/O模块选用基于Σ—△技术的A/D转换器,并以低功耗单片机做微处理器,处理器与A/D转换器之间数据通信由三线串行接口完成。最终根据实际应用的条件和环境,搭建了一个连接测试平台,对该模块进行了系统测试,测试结果达到预期目标。本课题的研究,填补了国内在profibus-pa产品开发领域的空白,极具市场潜力,对自动化控制技术和现场总线仪表的研究具有推动作用。

关键词：现场总线 profibus-pa 设备行规模拟量I/O