PILZ皮爾茲智能溫度變送器
溫度變送器是一種使用熱電阻等傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號的轉(zhuǎn)換裝置。傳統(tǒng)的模擬式溫度變送器存在著精度低、穩(wěn)定性差等缺點。HART協(xié)議在工業(yè)領(lǐng)域應用廣泛，是成熟的智能儀表的工業(yè)標準之一。HART協(xié)議的實現(xiàn)依賴于HART調(diào)制解調(diào)器，HART調(diào)制解調(diào)器可以實現(xiàn)工業(yè)儀表網(wǎng)絡架構(gòu)的組建。另外，HART調(diào)制解調(diào)器不但可以實現(xiàn)智能儀表之間的通信，還可以通過轉(zhuǎn)換器或串行端口和PC機或者其他可視化控制器通信。

PILZ皮爾茲智能溫度變送器
研究的主要內(nèi)容包括智能溫度變送器的軟硬件設計、HART-USB modem的軟硬件設計以及PC端的上位機控制軟件。皮爾茲智能溫度變送器端使用單片機C8051F350作為MCU,使用AD5700-1和AD421設計HART接口，采用了基于標準電阻箱的在線校準技術(shù)、溫度線性化算法以及低功耗設計。HART-USB modem采用了芯片C8051F326和AD5700-1,實現(xiàn)了小體積、低成本、高集成度，并完成了HART-USB的協(xié)議轉(zhuǎn)換，成為智能溫度變送器與PC機之間的橋梁。上位機軟件的開發(fā)使用C++語言，并使用了USBXPRESS開發(fā)包和MFC庫，實現(xiàn)的功能包括：設備的即時檢測和顯示、傳感器類型的選擇、溫度范圍的設定、溫度變送器的校準、溫度波形的顯示等。zui后，通過系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試，本課題設計的溫度變送器基本能達到預期要求。多年以來，工業(yè)自動化領(lǐng)域新技術(shù)新方法不斷更新，工業(yè)儀器儀表越來越多的采用現(xiàn)場總線型控制儀表通信方式，PROFIBUS PA總線及其從站儀表構(gòu)成的系統(tǒng)由于可以實現(xiàn)全數(shù)字通信及兩線制供電，并可應用與本質(zhì)安全場合等優(yōu)點，近年來已經(jīng)得到了廣泛應用。本系統(tǒng)在智能溫度變送器基礎上，增加了變送器的PROFIBUS PA通信功能，使溫度變送器全數(shù)字通信功能，增強了智能溫度變送器的自動化水平和抗干擾能力。系統(tǒng)包括實現(xiàn)PROFIBUS PA總線通信功能智能溫度變送器兩個組成部分，采用一塊單片機完成系統(tǒng)的通信、溫度檢測等功能，提高了成本優(yōu)勢，使程序代碼執(zhí)行更加合理高效。系統(tǒng)中實現(xiàn)PROFIBUS PA數(shù)據(jù)物理層及鏈路層協(xié)議傳輸功能的是兩款核心芯片SIM1-2以及SPC4-2,進行PROFIBUS PA協(xié)議物理層曼徹斯特編碼信號的調(diào)制解調(diào)和鏈路層協(xié)議解析。數(shù)據(jù)處理選用PILZ智能溫度器，這款單片機具有開放總線接口，具有較強的抗干擾能力，在實際應用中性能穩(wěn)定。傳統(tǒng)的PROFIBUS PA總線協(xié)議變送器一般都采用總線通信卡與變送器分別設計，通過隔離驅(qū)動的方法使總線與變送器通信。本系統(tǒng)采用將總線功能與儀表功能合二為一，M30626單片機既負責總線數(shù)據(jù)收發(fā)控制又負責溫度傳感器輸入信號檢測。輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換由24位AD轉(zhuǎn)換器ADS1248完成。本系統(tǒng)成功實現(xiàn)了溫度變送器輸入信號全過程自動標定過程，極大的提高了總線型溫度變送器的生產(chǎn)效率。

PILZ皮爾茲智能溫度變送器
M30626單片機的編程，采用在三菱單片機嵌入式軟件系統(tǒng)，編程語言為匯編語言，同時也可以采用高級程序C語言編寫代碼。采用C語言編寫程序的優(yōu)點是互操作及互換性好，匯編語言優(yōu)點是代碼執(zhí)行率高，貼近及其語言，但是互換性差，混合編程中用來處理需要快速響應的外部設備。本文設計的PROFIBUS PA協(xié)議智能溫度變送器，采用PROFIBUS PA協(xié)議IC傳輸總線數(shù)據(jù)，保證了較高的通信可靠性。