基于HART協(xié)議的智能儀表通信系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、目前，現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)成為過程控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)，代表著智能儀表發(fā)展的方向。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的完成，現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品以其完善的功能和突出的特點(diǎn)必將為市場(chǎng)所接受。HART協(xié)議作為一個(gè)開放性的協(xié)議，現(xiàn)已成為智能儀表的“事實(shí)上”的標(biāo)準(zhǔn)。其特點(diǎn)是在現(xiàn)有的模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡產(chǎn)品，因而在當(dāng)前的過渡時(shí)期具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，得到了較快的發(fā)展。在此背景下，本論文所研究的基于HART協(xié)議的智能儀表通信系統(tǒng)的

2、設(shè)計(jì)為HART協(xié)議在智能儀表領(lǐng)域的應(yīng)用做了一些有益嘗試。
　　HART協(xié)議規(guī)范是本課題設(shè)計(jì)和研究的基礎(chǔ)，同時(shí)也是設(shè)備兼容性和功能實(shí)現(xiàn)的保證。本文首先對(duì)HART協(xié)議作了一個(gè)較為全面的分析，介紹了HART協(xié)議與OSI/ISO七層協(xié)議的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并分別介紹了HART協(xié)議三個(gè)層次（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層）的定義和功能。在此基礎(chǔ)上，本文根據(jù)對(duì)HART協(xié)議的理解以及自己在實(shí)踐過程中的總結(jié)，在論文中對(duì)HART協(xié)議實(shí)現(xiàn)過程中的一些問題做了更進(jìn)

3、一步的說明和討論。
　　在設(shè)計(jì)方案上，基于對(duì)實(shí)際需求和應(yīng)用環(huán)境的深入分析，本人提出了“模塊化”和“標(biāo)準(zhǔn)接口”的設(shè)計(jì)思路，使本HART協(xié)議通信系統(tǒng)可以廣泛的與各種現(xiàn)場(chǎng)儀表搭配，并可以在對(duì)原有設(shè)備和線路改動(dòng)很小的情況下用于對(duì)傳統(tǒng)模擬儀表進(jìn)行升級(jí)。在論文中，著重對(duì)HART協(xié)議通信系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和介紹。在硬件上較為詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的芯片選取以及各個(gè)組成模塊——微處理器模塊、電流環(huán)模塊、調(diào)制解調(diào)器模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方法；在軟件