智能现场通信器论文开题报告文献综述

智能现场通信器论文开题报告文献综述

导读:本文包含了智能现场通信器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献,主要关键词:现场总线,协议,温度,现场,通信,智能,DSP。

智能现场通信器论文文献综述写法

韩琳[1](2002)在《基于DSP技术的智能现场通信器的硬件设计》一文中研究指出现场总线技术是当前自动检测技术的热点之一。而智能仪表则为现场总线技术的出现和应用奠定了基础。本文的目的是在详细讨论、分析HART协议智能仪表的设计重点、难点和技术关键的基础上,设计完整的HART协议智能现场通信器的实用电路。它可以实现HART协议智能现场通信器的基本功能。 由于目前一方面现场总线标准正处在完善和发展的阶段,另一方面传统的基于4~20mA的模拟设备还在广泛的应用于工业控制的各个领域,因而为满足从模拟到全数字的过渡,HART协议应运而生。为了实现在线的实时控制并兼容HART协议,本文采用了数字信号处理器(DSP)来完成实时控制和相应的信号处理。本课题主要包括以下几个部分: 首先,在研究原有DCS系统的基础上,分析了现场总线技术即FCS系统的特点及其在应用上的优越性。 其次,讨论了在兼容原有DCS系统和为了适应FCS系统的基础上,采用HART协议(一种过渡的现场总线技术)来实现现场通信器的设计。 再次,在分析了整个系统完成功能的特点后,分析了DSP的结构和因此带来的实时处理数据的优点。确定由DSP来完成主要控制功能。 最后,为满足本课题所完成的功能和性能指标算法需要,利用DSP来实现HART协议智能现场通信器的设计。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2002-05-01)

焦燕鸿[2](2002)在《基于HART协议的智能现场通信器的软件设计》一文中研究指出现场总线是目前国际上过程控制领域的一个热点,通过现场总线,数字通信技术可以延伸到现场级仪表,给控制体系带来一场革命。HART协议作为一个开放性的协议,现已成为智能仪表的“事实上”的标准。其特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快的发展。目前,智能化现场设备的国内市场几乎被国外大公司所控制。为了推动民族工业的发展,打破某些大公司的垄断,国家组织了基于现场总线的新一代控制系统的研究和开发。在此背景下,基于HART协议的智能现场通信器的设计为HART通信协议在智能仪表应用做了一些有益尝试。 论文对HART协议作了一个较全面的分析。HART协议采用ISO/OSI简化模型,ISO/OSI分为七个功能层,HART协议只用了第一、二、七层,即物理层,数据链路层和应用层。其中物理层规定了信号的传输方式以及信号电平等内容。数据链路层规定了设备类型以及数据传输帧格式。命令层规定了HART协议的各种命令及响应码。基于HART协议的智能现场通信器的通信功能就是基于HART的各种规范实现的。智能现场通信器的通信功能实现包括硬件实现和软件实现。其中硬件实现是指对于HART协议物理层的实现,软件实现是指对于HART协议数据链路层和应用层的实现。 为了提高被测数据精度以及加强现场设备的工作安全性,在本设计中加入了一些数据处理、运算及测控功能,例如温度补偿和PID算法功能块。PID控制是目前在过程控制系统应用最广,技术最成熟的一种控制方式,在基于HART协议的智能现场通信器的设计中,同样也采用了这样的控制算法。通过智能现场通信器中PID控制功能单元来完成对现场设备的控制功能,其控制参数通过HART数据帧传送给现场设备,从而保证现场设备始终处于正常的工作状态。 由于传感器实际工作环境的温度变化幅度是很大的,对于高精度的传感器,温度误差已成为提高其性能指标的严重障碍。传统的硬件补偿技术,不但成本高,设备复杂,而且对有些误差的补偿是极为困难的,甚至是不可能 哈尔滨工程大学硕士学位论文 的。在本设计中,为了保证所测数据的精度,对所采集到数据通过软件处理 的方法进行温度补偿。文中首先介绍了两种常规的温度补偿的方 二维 线性插值法、曲线拟合法。在此基础上提出了改进方法的数学模型及软件实 现。最后进行了补偿效果分析,通过计算证明该方法可有效改善温度补偿的 效果。 基于HART协议的智能现场通信器的软件总体设计主要包括HART通信实t 现功能块和测控功能块。其中HART通信程序为HART协议数据链路层和应用 层的软件实现,测控程序主要包括数据采集、数据处理和控制运算的部分。 为了满足智能现场通信器对信号实时处理的需要,在HART智能现场通信器软 件总体设计中采用实时控制系统。通过比较各种实时系统软件结构,结合本 设计的特点,采用前后台系统,又叫中断处理系统,它是嵌入式实时系统的 一种主要形式。在设计中,采用*公司的TMS320C5409作为处理器。该DSP 芯片具有强大的数字信号处理功能且速度较快,易于实现对实时信号处理的 要求。软件设计采用DSP环境下的汇编语言与C语言相结合的方式完成。 HAR通信的应用非常广泛,最普通的是用智能现场通信终端与现场智 能仪表进行通信。对于购买的遵循HAR协议的变送器具有全部的通信功能, 并己实现了与智能现场终端(SFC)之间的通讯,但SFC并不适用于操作人 员做常规监控用,而且不能实现用户自编程序的自动控制过程。为了满足用 户对部分控制功能的需求,常在智能现场通信器的设计中加入所需的特殊功 能块。本设计正是基于这种情况,对HAR仪表设计所做的有益尝试。初步 测试表明,该软件可进行基本的通信、数据处理及控制功能。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2002-05-01)

智能现场通信器论文开题报告范文

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

现场总线是目前国际上过程控制领域的一个热点,通过现场总线,数字通信技术可以延伸到现场级仪表,给控制体系带来一场革命。HART协议作为一个开放性的协议,现已成为智能仪表的“事实上”的标准。其特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快的发展。目前,智能化现场设备的国内市场几乎被国外大公司所控制。为了推动民族工业的发展,打破某些大公司的垄断,国家组织了基于现场总线的新一代控制系统的研究和开发。在此背景下,基于HART协议的智能现场通信器的设计为HART通信协议在智能仪表应用做了一些有益尝试。 论文对HART协议作了一个较全面的分析。HART协议采用ISO/OSI简化模型,ISO/OSI分为七个功能层,HART协议只用了第一、二、七层,即物理层,数据链路层和应用层。其中物理层规定了信号的传输方式以及信号电平等内容。数据链路层规定了设备类型以及数据传输帧格式。命令层规定了HART协议的各种命令及响应码。基于HART协议的智能现场通信器的通信功能就是基于HART的各种规范实现的。智能现场通信器的通信功能实现包括硬件实现和软件实现。其中硬件实现是指对于HART协议物理层的实现,软件实现是指对于HART协议数据链路层和应用层的实现。 为了提高被测数据精度以及加强现场设备的工作安全性,在本设计中加入了一些数据处理、运算及测控功能,例如温度补偿和PID算法功能块。PID控制是目前在过程控制系统应用最广,技术最成熟的一种控制方式,在基于HART协议的智能现场通信器的设计中,同样也采用了这样的控制算法。通过智能现场通信器中PID控制功能单元来完成对现场设备的控制功能,其控制参数通过HART数据帧传送给现场设备,从而保证现场设备始终处于正常的工作状态。 由于传感器实际工作环境的温度变化幅度是很大的,对于高精度的传感器,温度误差已成为提高其性能指标的严重障碍。传统的硬件补偿技术,不但成本高,设备复杂,而且对有些误差的补偿是极为困难的,甚至是不可能 哈尔滨工程大学硕士学位论文 的。在本设计中,为了保证所测数据的精度,对所采集到数据通过软件处理 的方法进行温度补偿。文中首先介绍了两种常规的温度补偿的方 二维 线性插值法、曲线拟合法。在此基础上提出了改进方法的数学模型及软件实 现。最后进行了补偿效果分析,通过计算证明该方法可有效改善温度补偿的 效果。 基于HART协议的智能现场通信器的软件总体设计主要包括HART通信实t 现功能块和测控功能块。其中HART通信程序为HART协议数据链路层和应用 层的软件实现,测控程序主要包括数据采集、数据处理和控制运算的部分。 为了满足智能现场通信器对信号实时处理的需要,在HART智能现场通信器软 件总体设计中采用实时控制系统。通过比较各种实时系统软件结构,结合本 设计的特点,采用前后台系统,又叫中断处理系统,它是嵌入式实时系统的 一种主要形式。在设计中,采用*公司的TMS320C5409作为处理器。该DSP 芯片具有强大的数字信号处理功能且速度较快,易于实现对实时信号处理的 要求。软件设计采用DSP环境下的汇编语言与C语言相结合的方式完成。 HAR通信的应用非常广泛,最普通的是用智能现场通信终端与现场智 能仪表进行通信。对于购买的遵循HAR协议的变送器具有全部的通信功能, 并己实现了与智能现场终端(SFC)之间的通讯,但SFC并不适用于操作人 员做常规监控用,而且不能实现用户自编程序的自动控制过程。为了满足用 户对部分控制功能的需求,常在智能现场通信器的设计中加入所需的特殊功 能块。本设计正是基于这种情况,对HAR仪表设计所做的有益尝试。初步 测试表明,该软件可进行基本的通信、数据处理及控制功能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

智能现场通信器论文参考文献

[1].韩琳.基于DSP技术的智能现场通信器的硬件设计[D].哈尔滨工程大学.2002

[2].焦燕鸿.基于HART协议的智能现场通信器的软件设计[D].哈尔滨工程大学.2002

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智能现场通信器论文开题报告文献综述
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