文档介绍：中文摘要关键词:现场总线的应用已成为控制系统的发展趋势,它改变了传统控制系统的结构,形成了新型的网络集成式全分布控制系统。现场总线控制系统的逐步推广和普及对下层的执行设备也提出了新的要求。新的总线型执行设备除了完成基本的控制功能外,还应该具有双向通信能力,能够通过上位机对其进行组态和在线诊数字阀门控制器是智能气动阀门控制器的新一代产品,将传统型阀门控制器的功能和数字通讯技术结合起来,性能有了很大突破,诸如提高了控制的精度、速度和增加控制的灵活性。数字阀门控制器数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的特性,给工业自动化生产带来了深刻的变革。本文中介绍的数字控制器是基总线接口的二线制阀门控制器。总体设计以满足二线制仪表本质安全防爆特性和实现基于总线的通讯为中心,主要研究内容和成果如下:B愣咧埔潜肀景蔡匦砸G螅杓瓶7⒘顺凸牡目刂瓢迦碛件系统,包括:低功耗的二线制电流源系统;利用单片机的超低功耗特性,优化了控制系统设计,降低整体应用系统的功耗;数据采样电路中选用低功耗的传感器及微功耗单电源运放来降低功耗;结合基于模块化思想的系统软件包设计,进一步降低系统电路的功耗。芟叩耐ㄑ断呗飞杓萍靶藕糯恚ǎ符合协议物理层规范的硬件设计;解决了通信环路中数字信号在模拟信号的叠加和分离问题。7⒅谱髁嘶贖芟叩亩咧剖挚刂破餮缏钒濉数字阀控制器超低功耗二线制本质安全总线断。
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第一章绪论课题国内外发展现状‘∽芟呖刂葡低匙凼现场总线是近十年来发展起来的一项热门工业自动化新技术,是扑慊通信、控制际醯幕愫希彩鞘只⒅悄芑⑼缁蛳殖∩璞傅姆⒄梗者说是信息技术对现场设备的改造,并导致了新一代控制系统体系结构某鱿帧年代中期,工业过程控制仪表发展成为统一的两线曜夹藕牛促进了工业过程控制系统的发展。从年代开始,随着微电子学的发展,大量含有微处理器的智能变送器、控制器和集散系统玫搅似毡橛τ谩O殖∩备与控制室自动化设备间需要传输的信息量也急剧增加。由于原有的模拟电流回路,只能在一根两芯电缆中单向传输一个参数,已经不能适应这种要求,故而在现场设备和控制系统之间,迫切需要一种全数字化的、双向、多变量的通信规程来代替现有的D獯浞绞健T谡庵中枨蟮耐贫拢孀偶扑慊网络技术的不断进步,现场总线技术得到了迅速发展。现场总线是连接现场智能设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线控制系统是新型的自动化系统,又是低宽带的底层控制网络,它可与互联网、企业网相连,且位于生产控制和网络结构的底层,因而有人称之为底层网。它作为网络系统最显著的特征是具有开放统一的通信协议,肩负着生产运行一线测量、控制的特殊任务。现场总线打破了传统控制系统的结构形式,传统模拟控制系统采用一对一的设备连线,按控制回路分别进行连接,位于现场的变送器与位于控制室的控制器之间,控制器与位于现场的执行器、开关、电机之间均为一对一的物理连接。现场总线系统由于采用了智能现场设备,能够把原先低持写τ诳刂剖业控制模块、各输入输出模块置入现场设备。加上具备通信能力,现场的测量变送仪表可以与阀门控制器等执行机构直接传送信号。因而控制系统的功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底的分散控制。近几年来,随着社会的不断进步和科学技术的迅猛发展,我国的石油、化工、冶金工业领域对自动化控制程度和水平的要求越来越高。对这些领域所涉及
给用户组汉蟾奈狧ㄐ呕鸹耶。⒄瓜肿的各类仪表产品不论从性能、精度、功能和可靠性上都提出了更高的要求。同时,现在被很多企业采用的⒖刂葡低常饬勘渌鸵潜硪话阄DD庖潜恚实际是一种模拟数字混合系统。这种系统在功能、性能上比模拟仪表、集中式数字控制系统有了很大的进步,可在此基础上实现装置级、车间级的优化控制。但是,在低承纬傻墓讨校捎谑艿郊扑慊低吃缙诖嬖诘南低撤獗照庖缺陷的影响,各大厂家的产品自成系统,不同厂家的设备不能相互连在一起,难以实现互换和互操作,因此组成范围更大的信息共享网络系统存在着很大困难。新型的现场总线控制系统突破了低持型ㄑ队勺ㄓ猛绶獗障低忱词现的缺陷,把基于封闭、专用于某一项工程的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案,可以把不同厂商而遵从同一协议规范的自动化设备,通过现场总线网络连成系统,实现综合自动化的各种功能。同时把杏敕稚⑾嘟岷的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场,依靠现场智能设备来实现控制功能。现场总线阀门控制器就在这种情况下诞生了。现场总线智能阀门控制是一种具有组态标定和自诊断等智能化功能的智能网络数字化产品。为了给智能现场仪表提供远程调校、诊断和管理的手段。咎出一个ㄐ判椋⒔R标准组织目7畔低郴チ隳P椭械奈锢聿恪⑹萘绰凡愫陀τ层。