智能PILZ壓力變送器故障診斷技術研究
隨著自動化技術的發展和微電子技術的進步,以及現場總線技術的日益成熟,數控技術在生產過程中的應用越來越廣泛,對現場信號的采集、傳輸和數據處理提出更高的要求,工業控制系統的可靠性與安全性正被給予高度的關注。

智能PILZ壓力變送器故障診斷技術研究
為了保證生產過程和控制系統的可靠性與安全性,故障診斷技術的研發顯得尤為重要。這一研究方向日漸成為了自動控制領域引人關注的熱點。圍繞智能儀表故障診斷技術的研究與開發展開,研究對象是一款符合HART現場總線協議的壓力/差壓變送器。研究內容分為兩部分,首先是智能PILZ壓力變送器的故障自診斷技術。在這里,智能儀表需要通過自身的軟硬件判斷信號采集、電源、數據處理、電輸出等功能是否正常。其次是智能差壓變送器的動態過程故障診斷技術。診斷的思路是將過程變量的一些統計參數視為動態過程“標識”。由于過程正常狀態與異常狀態之間的差異會反映在這些統計參數上,因此可以通過識別統計參數診斷過程是否正常。實現方案是在變送器現有的軟硬件基礎上作適當改進。在不影響變送器原有功能的前提下,將診斷功能添加到系統中。此外,還需要編寫配套的主站軟件,用于協助診斷操作并將診斷數據和結論顯示在軟件界面上。闡述了現場信號通信的發展概況和智能PILZ壓力變送器的現狀,分析了智能PILZ壓力變送器的作用和工作原理,針對應用中使用的不同的傳感器輸出不同幅值的弱直流電信號的要求,設計了智能PILZ壓力變送器系統。它實現了弱直流電信號放大,并能根據信號的幅值大小來自動改變放大系數,提高測量靈敏度,對采樣數據處理后,既能輸出4～20mADC標準電流信號,又能通過 RS—485 總線與其他上位機或同位機進行數字通信。系統根據傳感器輸出的信號范圍通過編程設定由集成測量放大器AD623和非易失性數控電位器X9241組成的放大環節的增益,將弱信號放大到0～5VDC,通過多通道12位串行A/D轉換器TLC2543進行A/D轉換,將采集到的數據送給單片機89C52,由單片機進行濾波、標度變換等數據處理后,通過8位并行D/A轉換器DAC0832將數據轉換成 4～20mADC信號輸出,或通過隔離后的RS—485總線將數據傳送給上位機。系統設計有獨立的看門狗電路和EEPROM 存儲器電路,提高了系統可靠性。系統軟件采用MCS—51單片機匯編語言,模塊化程序設計方法,設計了儀表監控主程序、放大器增益設定程序、ADC轉換和處理子程序、DAC 轉換等子模塊,并設計了相應的通信協議。系統完成后,經聯機仿真調試和實際通信結果表明:性能良好,達到了預定的設計指標要求。

智能PILZ壓力變送器故障診斷技術研究
在完成了診斷功能的設計之后,根據現有的試驗環境制定了一套測試方案,用于對各個診斷項目做功能驗證。從測試的結果看,各項診斷功能均滿足設計要求,實現了課題既定的目標。zui后,對所做的研究和設計工作進行了總結,并對后續工作提出了一些想法和展望。