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1、湖南冶金职业技术学院（毕业设计）1湖南冶金职业技术学院（2010 届）专科毕业设计（论文）HART 协议智能差压变送器设计学 院（部）：电气与信息工程学院 专 业： 机电一体化 学 生 姓 名： 班 级：机电0723 学号 13 指导教师姓名： 职称 讲师 职称 最终评定成绩 2010 年 6 月湖南冶金职业技术学院（毕业设计）2目 录摘要 .3第一章 绪论 .511 现场总线的发展 .512 智能变送器的发展 .613 目的与意义 .714 本论文主要内容 .7第二章 HART 协议总体剖析 .821 HART 协议概述 .822 HART 通信结构模型 .10221 HART 协议物理层
2、.10222 HART 数据链路层 .11223 应用层 .12224 各层间的功能关系 .1223 HART 协议在智能变送器中的应用 .12第三章 智能差压变送器的硬件设计 .1631 系统设计方案 .1632 HART 通信模块 .17321 HART 的优良特性 .17322 HT2012 芯片的功能模块 .1733 传感器模块 .1834 MCU 模块 .18341 D/A 转换器 .19342 A/D 转换器 .1935 基于 HART 协议智能差压变送器的电路设计 .20第四章 HART 协议差压变送器的软件设计 .2441 变送器的测控程序流程图 .24411 用户测控程序总体
3、流程图 .24412 参数设置流程图 .2642 HART 数据与发送通讯流程图 .27421 上位机数据采集一次数据的程序流程图 .27422 变送器数据发送流程图 .29结论 .31湖南冶金职业技术学院（毕业设计）3致谢 .32参考文献 .33摘要国家“十五”计划的全面启动，给仪器仪表行业带来新的增长点。据有关方面分析，仅西气东输第一期工程就需要各种类型的流量、压力、温度仪表、调节控制仪表、分析仪器、执行机构和主控系统，估计达 100 亿左右； 目前对仪器仪表行业产品综合水平评价：达到国际八十年代中期水平，微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用，约 15的产品实现了智能化，达到国际
4、九十年代水平；30的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平，整体技术水平不高，综合差距在 15 年左右。随着国际上“四化”(数字化、智能化、网络化、微型化)产品逐渐成为主流，差距还在拉大。主要表现：产品可靠性、稳定性差的问题依然突出；重大工程项目产品成套率下降(由“八五”的 80下降到 50左)，高档产品主要被国外产品占领，中档产品面临强烈冲击，加入 WT0 以后，形势将更加严峻。因此，研究出有自主知识产权的仪器仪表成为当务之急。HART 协议的智能变送器作为模拟仪表向数字仪表的过渡产品，由于它在目前己成为事实上的工业标准，符合中国国情，加之它可为开发 FF 总线产品积累经验，因此仍具有开
5、发价值。两线制 HART 智能差压变送器的技术难点： 自身的电流不能超过35mA，这是典型的低功耗要求；数字信号在回路中的幅值要求，为 1mA(峰峰值)：变送器与手操器的通信。在我国研制出的第一台 HART 智能变送器，已达到了国际先进水平。关键词: HART 协议； 智能变送器； 现场总线湖南冶金职业技术学院（毕业设计）4ABSTRACTState 15 program into full swing, to the instrumentation industry to bring new growth. According to relevant analysis, only the first phase of the project on natural gas needs of various types of flow, pressure, temperature instrument, regulation and control instruments, analytical instruments, actuators and main control system, estimated at 10 billion or so; current
