基于FF協(xié)議的智能氣動閥門定位器開發(fā)

基于FF協(xié)議的智能氣動閥門定位器開發(fā)龐彥域王勝程姊北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院北京100029通信的實(shí)現(xiàn)文中對，現(xiàn)場設(shè)備開發(fā)的方法和工具也作了說明。1引言基金會現(xiàn)場總線，技術(shù)在21世紀(jì)將給過種自動化領(lǐng)域1來革命忡的變化，這己經(jīng)成為業(yè)界的共識國內(nèi)外儀及與控制系統(tǒng)廠商都在紛紛開發(fā)現(xiàn)場總線的產(chǎn)品，因此，選擇合沾的奸發(fā)的產(chǎn)品目標(biāo)是很，摹，概括，產(chǎn)品開發(fā)自標(biāo)大致有以下幾個方趾開發(fā)工幾龍位機(jī)系統(tǒng)類各種觀場設(shè)備類本文旨在介紹作為現(xiàn)場總線設(shè)備之的氣動閥門定位器的開發(fā)2現(xiàn)場總線設(shè)備的開發(fā)2.1開發(fā)方式個坫金會現(xiàn)場總線設(shè)備的電路部分般包括兩大部分是負(fù)責(zé)應(yīng)用處理和總線通訊的通訊圓卡；是負(fù)責(zé)與外部測控對象相孔作用的信號輸輸出設(shè)備長每部分均包含相應(yīng)的軟件和硬件所，直接開發(fā)方式，就圮開發(fā)商依據(jù)1辦議和儀功能對上述兩部分都進(jìn)1全部的硬件和軟件開發(fā)。之后進(jìn)行致性和化操作性測試通過測試廣即成為經(jīng)是擁有全部知識產(chǎn)權(quán)缺點(diǎn)是開發(fā)周期長，風(fēng)險(xiǎn)高2部分，肘集成開發(fā)方式坫金會現(xiàn)場總線設(shè)備勾傳統(tǒng)自動化設(shè)濟(jì)的最大區(qū)別在于通訊和功能的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)因而，己有廠商推出了通過嚇認(rèn)證的專門用廠完成這部分功能的產(chǎn)品。即前述的迎訊晷卡如將它與自行開發(fā)的完成測控制功能的設(shè)濟(jì)卡等部件集成，即可構(gòu)成卞現(xiàn)場總線設(shè)瓜這就是部分01集成汗發(fā)方式對于大部分現(xiàn)場總線產(chǎn)品汗發(fā)商。常采叫部分01集成開發(fā)方式開發(fā)新產(chǎn)品。而基金會的可互操作性測試貝伽強(qiáng)和保證了這方式的可行性此方式適合于開發(fā)能力有限和希望快速推出現(xiàn)場總線設(shè)備產(chǎn)品的廠家優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)成本低，缺點(diǎn)是只擁有部分知識產(chǎn)權(quán)2.2開發(fā)步驟概括上述兩種，發(fā)方式，個符合擎金會現(xiàn)場總線協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備開發(fā)可大致分為以下幾個步驟通訊部分和功能硬件開發(fā)包括開發(fā)或直接購買通訊晷卡和開發(fā)設(shè)備功能軟件開覽包括編寫功能塊變送塊等，或購買經(jīng)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)功能塊為開發(fā)的設(shè)備編寫，0，開送基金會登記注4贈設(shè)備提交基金會進(jìn)行可互操作性及致性測試，獲得基金會認(rèn)12.3開發(fā)工具目前己經(jīng)有多家公司，如巴西3131公司和美國舊公司，提供廠總線產(chǎn)品的開發(fā)工具借助它們，用戶可縮短開發(fā)周期，發(fā)揮自己的技術(shù)優(yōu)勢，集中精力于開發(fā)有自己特色的各類現(xiàn)場設(shè)備本課采用的是公司的開發(fā)工具。該工具主要包括1現(xiàn)場儀圓卡，F(xiàn)F總線組態(tài)工具監(jiān)控軟件，ISA總線接口等其中1圓卡的口采用美國摩托羅拉公司的32位微處理器厘，1868331；現(xiàn)場總線通訊接口芯片采用日木士電機(jī)公司的10丁圓卡執(zhí)行，迎訊棧軟和功能塊殼軟件，1擔(dān)當(dāng)總線鏈路的主設(shè)備13或基本設(shè)備。功能塊殼軟件為開發(fā)，設(shè)備所需的塊提供個高級接！3FF總線智能氣動閥門定位器的設(shè)計(jì)3.1嚇總線智能氣動閥門定位器的硬件設(shè)計(jì)智能氣動閥門定位器的硬件部分采用了雙，結(jié)構(gòu)，主要由通訊圓卡和與閥門相連接輸出現(xiàn)場控制信號的儀卡組成，其中圓卡采用美國公司的1現(xiàn)場儀圓卡。根據(jù)與圓卡的接口信號和智能閥門定位器的功能需求，開發(fā)了以單片機(jī)為核心的設(shè)備卡設(shè)備卡結(jié)構(gòu)其中主要包括口部分與圓卡接部分閥位反饋倍號迎道控制輸出脈沖驅(qū)動電路哪鍵盤等。0顯電路選用香港精電公司字符型低功耗液晶顯小模塊纟上16265號，它米用34七1轉(zhuǎn)換技術(shù)文觀名達(dá)6的轉(zhuǎn)換它采用線串行方式與單片機(jī)接口，完成增益設(shè)置信號極性以及刷新速率選擇該部分包含自校驗(yàn)以及系統(tǒng)校驗(yàn)，從而消除該部分自身的或系統(tǒng)的增益及偏移誤差3.2閥門定位器設(shè)備卡的軟件設(shè)計(jì)設(shè)谷玲欠件設(shè)計(jì)的欄要任務(wù)義現(xiàn)人機(jī)交化接如0顯和鍵盤菜單選擇參數(shù)等，實(shí)現(xiàn)自我配置功能，實(shí)現(xiàn)各種功能的計(jì)算和修正，以及基本控制算法和脈沖轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)等對智能定位器軟件的功能進(jìn)行劃分，主要可以分為按鍵掃描，顯按鍵控制人，數(shù)據(jù)處理，人數(shù)據(jù)處理看門狗電路壓電閥控制系統(tǒng)整定以及與圓卡通訊等幾個功能模塊微控制器上電復(fù)位后，系統(tǒng)初始化代碼進(jìn)行些必要的初始化工作。將各外部接和內(nèi)存變量夂位到已知初始狀態(tài)；初始化中斷；最后進(jìn)入到主程序中其流程2初始化外部接口乜括價(jià)門狗屯路25045，顯，以及輸出驅(qū)動1.初始化中斷乜拈定，器，中斷以及串行通訊中斷。在主循環(huán)中，通過按鍵進(jìn)行各模式之間的相互轉(zhuǎn)換。！1為按鍵計(jì)數(shù)器，根據(jù)17的不同該定位器的硬件設(shè)計(jì)主耍體現(xiàn)了以〃特點(diǎn)低功托，小采用久1飛1公的低電壓性能，m038位處理器入丁8952入0轉(zhuǎn)換器采用了，775，它的08結(jié)構(gòu)保證了極低的功耗值，程序跳轉(zhuǎn)到不同的模式，執(zhí)行相應(yīng)的動作和控制策略3.3FF通信的實(shí)現(xiàn)閥門定位器與FF系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的通訊是通過通訊職侍完成的，通側(cè)迎過01吸1總線接口芯片與現(xiàn)場總線進(jìn)行通信，另側(cè)通過串行通訊與設(shè)備卡實(shí)現(xiàn)信息交換對廠01設(shè)備開發(fā)方式而言。我們關(guān)心的足后者圓卡接口提供了兩種串行通訊方式隊(duì)列式串行外部接方式的了。燦；15，以81.和串通訊接乃式3.。出爪胗，10本設(shè)計(jì)選用的是雙處理器51主從式方窠32位，Lm，如。，止68331作為核心的通訊圓卡擔(dān)當(dāng)主機(jī)，代55