基金会现场总线阀门定位器的研究
一、技术背景 | 第1-26页 |
1.1 现场总线发展现状 | 第9-11页 |
1.1.1 HART协议 | 第10页 |
1.1.2 PROFIBUS | 第10页 |
1.1.3 LonWorks | 第10-11页 |
1.2 FF技术 | 第11-20页 |
1.2.1 FF的主要技术 | 第12页 |
1.2.2 基金会现场总线的体系结构 | 第12-15页 |
1.2.2.1 物理层 | 第13-14页 |
1.2.2.2 数据链路层 | 第14页 |
1.2.2.3 应用层 | 第14页 |
1.2.2.4 用户层 | 第14-15页 |
1.2.3 功能块应用进程(FBAP) | 第15-19页 |
1.2.3.1 功能块应用进程体系结构 | 第16-19页 |
1.2.3.2 功能块服务 | 第19页 |
1.2.4 高速以太网技术(HSE) | 第19-20页 |
1.3 现场总线国际标准化 | 第20页 |
1.4 智能气动阀门定位器的发展 | 第20-25页 |
1.4.1 传统气动阀门定位器 | 第20-21页 |
1.4.2 智能化阀门定位器 | 第21-22页 |
1.4.3 现场总线化阀门定位器 | 第22-25页 |
1.5 本课题要研究的主要内容 | 第25-26页 |
二、总体设计方案 | 第26-42页 |
2.1 现场设备开发方式 | 第26-27页 |
2.1.1 直接开发方式 | 第26页 |
2.1.2 OEM集成方式及步骤 | 第26-27页 |
2.2 总体设计 | 第27-28页 |
2.3 圆卡设计 | 第28-33页 |
2.3.1 圆卡硬件概述 | 第28页 |
2.3.2 软件概述 | 第28-29页 |
2.3.3 圆卡接口 | 第29-30页 |
2.3.4 圆卡功能 | 第30-33页 |
2.3.4.1 与设备卡通讯方案及设置 | 第30-33页 |
2.3.4.1.1 通用异步通讯 | 第30-31页 |
2.3.4.1.2 HART通讯协议 | 第31-33页 |
2.4 设备卡设计 | 第33-42页 |
2.4.1 智能定位器的基本设计要求 | 第33页 |
2.4.2 系统控制电路结构 | 第33-35页 |
2.4.3 系统的功能结构 | 第35-39页 |
2.4.3.1 系统的工作方式 | 第35页 |
2.4.3.2 闭环控制时的功能结构 | 第35-36页 |
2.4.3.3 数据处理过程 | 第36-39页 |
2.4.3.4 五接点开关控制器 | 第39页 |
2.4.4 参数的交互配置 | 第39-40页 |
2.3.5 系统的自整定 | 第40-42页 |
三、圆卡软件实现 | 第42-52页 |
3.1 圆卡软件开发 | 第42-47页 |
3.1.2 硬件安装 | 第42页 |
3.1.3 开发圆卡应用 | 第42-47页 |
3.2 功能块壳SHELL | 第47-49页 |
3.2.1 功能概述 | 第47-49页 |
3.2.1.1 应用程序结构 | 第47页 |
3.2.1.2 注册 | 第47-48页 |
3.2.1.2.1 设备模板的生成 | 第47-48页 |
3.2.1.2.2 使用代码生成功能 | 第48页 |
3.2.1.2.3 调用注册函数 | 第48页 |
3.2.1.3 数据的所属 | 第48页 |
3.2.1.4 功能函数 | 第48-49页 |
3.2.2 串行函数 | 第49页 |
3.3 NI-FBUS接口 | 第49-50页 |
3.4 NI-FBUS组态器 | 第50页 |
3.5 NI-FBUS监视软件 | 第50-51页 |
3.6 SDS编译器 | 第51-52页 |
四、设备卡软硬件实现 | 第52-61页 |
4.1 系统功能模块的划分 | 第52页 |
4.2 模块的实现说明 | 第52-57页 |
4.2.1 系统初始化和主程序 | 第53-54页 |
4.2.2 按键扫描和键处理 | 第54-55页 |
4.2.3 参数菜单及系统整定 | 第55-56页 |
4.2.4 LCD显示 | 第56-57页 |
4.2.5 系统自整定模块 | 第57页 |
4.2.6 数据采样、处理和闭环控制 | 第57页 |
4.2.7 浮点运算 | 第57页 |
4.3 系统硬件实现 | 第57-61页 |
4.3.1 AT89LV52 Flash单片机 | 第57-59页 |
4.3.2 ADC转换器AD7715 | 第59页 |
4.3.3 DAC转换器AD420 | 第59页 |
4.3.4 LCD显示 | 第59页 |
4.3.5 压电陶瓷阀驱动电路和驱动电平 | 第59-60页 |
4.3.6 看门狗电路芯片X25045 | 第60-61页 |
五、整体设计的初步测试 | 第61-68页 |
5.1 仪表实现 | 第61-64页 |
5.1.1 设备卡实验程序 | 第61页 |
5.1.2 圆卡编程 | 第61-64页 |
5.1.2.1 设备模板 | 第61-62页 |
5.1.2.2 组态文件 | 第62页 |
5.1.2.3 用户应用 | 第62页 |
5.1.2.4 链接、编译 | 第62-64页 |
5.2 上位机应用 | 第64-65页 |
5.2.1 硬件安装 | 第64页 |
5.2.2 上位监控 | 第64-65页 |
5.3 实验结果 | 第65-68页 |
5.3.1 圆卡总线通讯测试 | 第65页 |
5.3.2 设备卡硬件性能测试 | 第65-66页 |
5.3.3 圆卡与设备卡通讯测试 | 第66-68页 |
结论 | 第68-70页 |
参考文献 | 第70-73页 |
致谢 | 第73-74页 |
攻读学位期间发表的论文 | 第74页 |