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化為電信號的轉換裝置。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調制解調器，HART調制解調器可以實現(xiàn)工業(yè)儀表網(wǎng)絡架構的組建。另外，HART調制解調器不但可以實現(xiàn)智能儀表之間的通信，還可以通過轉換器或串行端口和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、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)自動化領域新技術新方法不斷更新，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制解調和鏈路層協(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)轉換由24位AD轉換器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。