程炜[1]2001年在《基金会现场总线阀门定位器的研究》文中进行了进一步梳理基金会现场总线FF集中了开放型的通讯能力和对生产过程的监控功能，是最适用于生产过程自动化领域的现场总线。本课题的目的是通过开发总线型气动阀门定位器，对现场总线设备的开发方式、方法进行研究。 在对不同的现场设备开发思路进行分析、对比的基础上，提出了总线仪表可采取直接开发与OEM方式开发的思想。本课题结合现有条件，选择了OEM的开发方式，并提出了双CPU结构的总体设计方案。开发工作分为两部分，即设备卡软硬件开发和圆卡应用软件开发。根据对阀门定位器演变历程、原理，及同类产品的结构和功能的分析，设计了以单片机为核心、具有I／O信号处理和人机接口、控制运算等功能的设备卡硬件和软件，并力求功能强、结构简洁紧凑、功耗低。圆卡开发，主要包括与总线和设备卡通讯的软件及设备功能块软件，该部分工作利用NI公司开发工具提供的圆卡、通讯栈软件及功能块壳完成。设备卡与圆卡之间的通讯采用串行方式实现，而圆卡负责实现总线通讯，从而使其构成的智能阀门定位器具有了总线现场仪表功能。开发过程中还巧妙地利用了HART协议等技术。 实验测试表明圆卡与模拟设备卡之间能够实现信息交换，仪表能够运行于总线之上，完成与系统的互操作。证明了整体设计方案和所采用的开发方法是可行的。本课题的研究对如何进行总线设备的开发进行了开创性的探索，提供了一些可借鉴的思路；对开发工具的使用，特别是功能块壳的应用积累了经验；其结果对FF总线智能阀门定位器的研制，以及其它FF总线设备的开发具有一定的指导意义。
张金平[2]2007年在《浅析FF基金会现场总线》文中认为说明基金会现场总线的特点及标准,详细介绍FF总线所挂接仪表数量和连接电缆长度的算法,阐述FF总线本质安全防爆的方法。通过列举应用实例,说明该总线系统有着广阔的发展前景。
张远华[3]2006年在《基于HART协议二线制电气阀门定位器的设计研究》文中研究表明生产过程的自动控制简称过程控制,在国民经济中占有极其重要的地位。过程控制从模拟控制系统发展到模拟数字混合的集散控制系统,并进一步发展到现场总线控制系统。过程控制的质量很大程度上取决于过程控制仪表,包括变送器、调节器、执行器和各种辅助装置。气动调节阀是过程控制当中很重要的一种执行器,而阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一,可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。阀门定位器向智能型、现场总线仪表方向发展,给过程控制带来了深刻的变革,代表了气动执行器技术的发展方向。目前,国外一些大公司已相继研制成功了智能阀门定位器,有的配置有HART协议、PROFIBUS总线、FF总线等现场总线接口;而国内在这方面的研究尚处于起步阶段。本文研制的智能阀门定位器是基于4～20mA电流、可配置HART协议接口的二线制阀门定位系统,总体设计围绕低功耗的实现来展开,主要研究工作和成果如下: 1.针对低功耗控制电路、DC-DC转换等技术难题作了初步的研究工作,提出了相应的解决办法;2.构建了以ADμC 812单片机为核心的控制系统,包括A/D采样、数据处理、D/A输出、阀位驱动等单元;3.编写了基于模块化思想的系统软件包,由控制程序和功能模块两部分组成;4.针对HART协议的通信设计作了初步探索,设计并调试了HART协议通信电路的硬件和软件系统;5.构建了一套智能二线制阀门定位器样机。
张金平[4]2008年在《浅析FF基金会现场总线》文中提出说明基金会现场总线的特点及标准,详细介绍FF总线所挂接仪表数量和连接电缆长度的算法,阐述FF总线本质安全防爆的方法。通过列举应用实例,说明该总线系统有着广阔的发展前景。
庞彦斌, 王胜, 程炜[5]2001年在《基于FF协议的智能气动阀门定位器开发》文中指出介绍了自主开发的基于 FF协议的智能气动阀门定位器 ,具体阐述了 FF智能气动阀门定位器的硬件设计、软件设计以及 FF通信的实现。文中对 FF现场设备开发的方法和工具也作了说明
庞彦斌, 王胜, 程炜[6]2001年在《基于FF协议的智能气动阀门定位器开发》文中研究表明介绍了自主开发的基于FF协议的智能气动阀门定位器,具体阐述了FF智能气动阀门定位器的硬件设计、软件设计以及FF通信的实现。文中对FF现场设备开发的方法和工具也作了说明。
斯可克[7]2004年在《基金会现场总线功能块原理及应用 第叁讲 基金会现场总线资源块和转换器块》文中提出基金会现场总线功能块应用的体系是:设备-资源块-转换器块-功能块。1 资源块由于FF是由物理上和地理上分散的设备通过网络互联构成控制系统。FF规定每一台设备都必须使用一个资源块。资源块是描述设备软硬件资源的软件块,资源块的显着特点是:所有的参数都是“包
周雁鹏[8]2014年在《FCS与DCS的工程项目投资经济性分析》文中研究表明基金会现场总线技术在石油化工生产中的应用越来越广,根据实施的效果来看,现场总线控制系统(FCS)在简化工程设计、减少调试时间和便于维护方面体现了优越性,但是FCS与DCS在工程项目的投资经济性方面存在一定的差异,通过实际的工程费用分析,对FCS与DCS的投资费用进行了对比,为其他项目的建设决策提供依据。
周天龙[9]2011年在《基于PROFIBUS-DP智能阀门定位器研究》文中研究说明随着社会的不断进步,对工业过程控制设备的控制效果和日常维护提出了更高的要求。气动调节阀以其独特的特点在过程控制领域中得到了广泛的应用,而阀门定位器作为气动调节阀的主控部件,能够在很大程度上提高阀门的控制精度、响应速度,并显着的改善阀门的动态特性。PROFIBUS-DP总线以其独有的优势在过程控制领域中广泛使用,并于2001年成为我国的机械行业标准,目前国内研究的多是基于HART协议的智能阀门定位器,而我国过程控制领域大多采用PROFIBUS-DP总线协议,基于此,研究基于PROFIBUS-DP的智能阀门定位器具有较大的意义。本文所研究的智能阀门定位器采用二线制电源供电,通过嵌入式设计技术,对定位器的整体进行了分析研究,侧重于硬件系统的构建,所做的工作主要如下1、通过查阅相关文献资料,对国内外的智能阀门定位器进行分析研究。从定位器的结构、工作原理和所能实现的功能着手,分析了不同类型、结构阀门定位器的优缺点；同时对PROFIBUS-DP现场总线的协议结构、通讯模型和功能特性等进行了分析研究,并给出了PROFIBUS-DP智能节点的设计方法；2、对气动调节阀控制系统的内在机理进行分析研究,给出了调节阀流量特性数学模型、压电阀PWM控制信号与阀位关系数学模型以及阀位反馈信号换算数学模型。3、采用模块化分析研究方法,对智能阀门定位器系统各个组成部分进行深入分析研究,比较了各种设计方法的不同,并在此基础上构建了基于微处理器S3C44B0的智能阀门定位器系统整体方案,并给出了预期的设计目标。4、对智能阀门定位器硬件系统进行分析研究,采用嵌入式设计技术,以二线制供电设计为基本点,对定位器的主要核心部分电路,如电源电路、取样电路、I/P转换单元、反馈电路和通信电路分别进行分析设计研究,并给出了相应的设计方案。5、针对智能阀门定位器软件部分进行了整体规划设计,先给出了软件系统整体设计方案,再根据模块化程序设计方法,着重对信号采样处理程序、主控程序、通讯程序和人机界面程序进行了软件分析设计。
谢金龙[10]2007年在《基于HART协议智能阀门定位器的设计与实现》文中研究表明随着科学技术的发展,现代工业生产过程的一个共同特征是控制系统的复杂性和不确定性日趋明显。由于参数具有时变性和随机性,且系统和环境具有许多不确定的和未知的因素。因此已不可能采用那些基于定量数学模型的传统控制方法对其实现有效的控制。模糊控制是一种不依赖于被控过程数学模型的仿人思维的控制技术。它可以利用领域专家的操作经验或知识建立被控系统的模糊规则,有较好的知识表达能力,但在工程实际应用中却缺乏自学习或自调整的能力。神经网络是一类黑箱式的非线性映射,它具有良好的自学习能力。将两者结合起来,取长补短,可以提高整个系统的学习能力和表达能力。阀门定位器是典型的非线性系统,难以建立精确的数学模型。采用模糊控制和神经网络控制能有效地实现阀门定位器的精确定位。因此,本文运用模糊神经网络控制的学习算法,并对模糊神经网络的自学习规律进行了研究。本文主要完成以下的工作;1、通过剖析国内外智能阀门定位器控制技术现状,总体设计围绕如何实现低功耗控制电路、单片机应用技术展开,并提出了相应的解决措施。2、把模糊控制理论中的CRI推理查表算法应用于该控制系统中,此方法不仅避免建立被控过程数学模型,而且使得该控制系统实时性好,定位精度也得到提高。3、充分利用神经网络控制理论中的记忆和学习功能,采用动态反向传播算法和遗传算法相结合,实现改进型模糊神经控制器。4、本项目对HART通信协议、协议接口等技术进行探索研究,并提出了相应的解决措施。现场运行表明,系统的稳态精度、动态响应特性等技术指标均较好地达到了预定要求,运行稳定可靠,操作与维护简便。
参考文献：
[1]. 基金会现场总线阀门定位器的研究[D]. 程炜. 北京化工大学. 2001
[2]. 浅析FF基金会现场总线[J]. 张金平. 甘肃科技纵横. 2007
[3]. 基于HART协议二线制电气阀门定位器的设计研究[D]. 张远华. 南京航空航天大学. 2006
[4]. 浅析FF基金会现场总线[J]. 张金平. 石油化工建设. 2008
[5]. 基于FF协议的智能气动阀门定位器开发[J]. 庞彦斌, 王胜, 程炜. 仪器仪表学报. 2001
[6]. 基于FF协议的智能气动阀门定位器开发[C]. 庞彦斌, 王胜, 程炜. 中国仪器仪表学会测控技术在资源节约和环境保护中的应用学术会议论文集. 2001
[7]. 基金会现场总线功能块原理及应用 第叁讲 基金会现场总线资源块和转换器块[J]. 斯可克. 自动化博览. 2004
[8]. FCS与DCS的工程项目投资经济性分析[J]. 周雁鹏. 石油化工自动化. 2014
[9]. 基于PROFIBUS-DP智能阀门定位器研究[D]. 周天龙. 南昌大学. 2011
[10]. 基于HART协议智能阀门定位器的设计与实现[D]. 谢金龙. 湖南大学. 2007
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