一、两线制4~20mA环路供电流量显示表研究(论文文献综述)
陈珺[1](2020)在《流量计在化工企业典型工况下的选型》文中进行了进一步梳理介绍了化工生产中常用的流量计类型,以及流量计的几种典型工况选型应用方案。流量计作为工艺过程控制的重要参数,同时也作为内部和外部计量的重要手段,它的使用贯穿正常生产控制、生产能耗计算和贸易结算的各个环节。流量计的正确选用和准确高精度稳定测量,既可为生产控制提供有效的控制依据,实现单流量控制、流量配比控制等控制功能,同时也为生产能耗成本计算以及对外贸易结算提供了可靠的计量数据。
赵豪[2](2017)在《支持HART协议的智能两线制仪表专用芯片设计》文中研究表明HART协议是目前应用最为广泛的工业现场总线通信协议,这种通信协议基于传统的两线制变送器。两线制仪表又称为回路供电仪表,现场仪表与控制室之间只使用两根线连接,这两根线既是电源线也是信号线,4-20mA的回路电流就是与被测物理量对应的信号。HART协议是将数字信号以FSK形式叠加到4-20mA模拟信号上来实现数字通信的协议,这种数字通信目前主要用于对仪表进行现场标定。两线制仪表的电路通常需要基于专用芯片设计,论文中讨论的芯片就是既能实现两线制仪表功能,又可支持HART协议的芯片,这种芯片目前还没有定型产品。本文介绍了一种基于国内工艺设计的两线制仪表专用芯片,并重点讨论了其中调制电路和解调电路的设计和实现方法。设计以前期完成的基本两线制仪表芯片为基础,通过增加调制解调电路,扩展了原芯片的功能。课题的技术难点在于芯片面积和功耗,简单地将两种芯片的电路集成会导致过大的面积和过高的功耗。论文的主要创新点是提出了一种新的调制电路设计方法,采用了波形合成技术来实现正弦波信号,并通过电流控制方法解决了FSK信号的频率控制问题,与传统方法相比,减小了芯片面积并降低了输出信号波形失真度。在解调电路中,采用开关电容滤波技术减少了芯片的外部元件,采用一种特殊数字电路识别接收到的信号,减小了芯片面积并降低了功耗。设计基于国内BCD工艺实现,通过严格的仿真分析,验证了电路的正确性。首先使用Cadence软件对每个功能模块进行电路设计,然后采用HSPICE对各个模块进行仿真分析,主要包括波形产生电路、比较器、运算放大器、开关电容滤波器和数字控制电路。其中数字控制电路和开关电容滤波器是整个设计的核心,所以对于这两个部分进行了重点分析。最后采用华虹NEC的BCD 0.35μmGE工艺进行版图的绘制,并通过了DRC和LVS。
郭哲[3](2014)在《注水站库数据采集监控系统设计与实现》文中研究表明油田注水泵站的生产过程涉及压力、温度、流量、振动、电参数等多个参数,对这些参数自动的监测和控制,对油田的生产有着重要意义。但是由于设备开发厂家不同,遵循的协议规范不同,现场环境复杂,对油田监控设备的扩展性提出了更高的要求。本文主要的工作在于设计和实现了一种模块化的注水站库监控解决方案。即将监控系统分为几个类型的模块,分别是数据采集模块、数据处理与传输模块,上位展示模块。各个模块以相同的平台开发,拥有统一的外观尺寸和接口规范,使用MODBUS协议进行通信,负责一定的功能,各司其职,完成站库监控功能。首先,本文介绍了站库监控系统在国内外的发展现状以及存在的问题,介绍了在监控系统中用到的数据交换协议,并且重点展示了各个协议中使用的接收方案;随后给出了系统的总体运行模式和各个模块的功能以及工作指标;并且根据一个基于ARM处理器的通用开发平台,完成了各个模块的设计;最后,以一个现有的注水站为例,进行了各个模块的总体测试验证和系统的整体运行测试。
余波,梁雪松[4](2014)在《一种二线制电流型电阻变送器的电路设计》文中进行了进一步梳理设计了一种二线制电流型电阻变送器,能把1 0002 000Ω的电阻量转化为420mA的电流量。该变送器由1片运算放大器芯片构成信号调理电路与二线制V/I转换电路,运用零温度系数的恒流源作为被测电阻的激励信号,具有电路简单、线性度高、性能稳定和成本低等特点,且不存在智能仪器可能出现的程序跑飞、死机等异常情况。测试结果表明,精度为0.1级,工作电源电压范围为1530V。
胡敏[5](2011)在《水处理厂氯气监测系统及其泄露扩散模型》文中研究指明水处理厂采用液氯消毒过程中,一旦发生氯气泄露同时未及时采取有效的措施,将会对人员、大气环境和财产造成极大的威胁,甚至有可能带来毁灭性的灾难。及早发现氯气泄露,控制氯气危害范围,及时采取相应的应急措施,可以有效地减少泄露事故带来的危害。本文以氯消毒的水处理厂氯气安全为背景,针对国产氯气监测精度低、功能单一,国外产品价格昂贵的特点,研发一套性价比高、功能齐全、应用于水处理厂的氯气监测系统。所研发氯气监测系统可以实现8个点的在线监测,具有监测现场和监控中心双重报警功能。采用VB6.0设计的上位机监控界面具有查询历史报警事件、绘制特定时间内的实时监控浓度曲线、设置各监测点的报警值、查看氯气性质说明和安全操作文档及视频等功能。首先,选取合适的氯气传感器和温湿度传感器芯片,设计了420mA标准输出变送电路,并设计监测现场报警电路;然后,以LM3S1138单片机为核心,对监控中心数据采集系统进行软硬件设计,利用温湿度传感器测量环境温度,通过软件对温度引起的测量误差进行补偿;接着建立了氯气泄露扩散模型,并进行模拟计算与仿真。采用Matlab软件对高斯数学模型的应用预测氯气扩散危害区域及浓度分布,为建立合理的应急救援预案提供依据。通过仿真分析出大气浓度和风速对氯气浓度扩散的影响规律。最后,在温度为24℃,相对湿度38%RH的环境条件下,进行了浓度测试实验、气体交叉浓度干扰实验和现场测试实验。实验表明:该监测系统灵敏度高,线性度好,测量误差小,能够快速而准确的实现实时自动报警功能; CO2、CH4、CO气体对所选用氯气传感器干扰很小,H2S气体干扰较大,因此不适宜于有H2S存在的监测环境。
许翠翠[6](2010)在《大口径热能表测控系统的设计与研究》文中进行了进一步梳理热能表也称为热量表,随着热能体制改革的进行,国家对热能表的需求日益增大,热能表的准确计量性能、热能的科学合理收费成为社会关注的焦点。热能表检定装置用于热能表生产企业对热能表进行出厂检定,也适合供热企业及质量管理部门对热量表进行首次强制检定、后续检定及质量管理部门对生产热能表的企业进行型式实验和样机实验。目前,我国已经具备生产小口径热能表及其检定装置的能力,测量精度和检定精度已经达到国际先进水平;口径大于50公称的大口径热能表的研究起步较晚,虽然我国已经可以生产大口径热能表,但是我国大口径热能表检定装置的研制处于初始阶段,大口径热能表检定装置靠进口,而进口的检定装置价格比较昂贵。因此,各科研院校都紧锣密鼓的研究热能表检定装置,并取得了一定的成就,大口径热能表检定规程也在进一步完善。本文在我国具备生产大口径热能表的能力,大口径热能表检定装置的研制初有成果的基础上,根据国家关于热能表检定的相关规定和要求,采用PC工控机加数据采集卡设计基于LabVIEW的大口径热能表测控系统。本文主要内容:1、阐述了热能表检定装置的工作原理,分别对小口径和大口径热能表检定装置进行分析。2、应用美国NI公司的虚拟仪器开发平台(LabVIEW),硬件板卡(PXI-6281),MAX配置PCI-6014数据采集卡,ADAM-3013隔离热电阻输入模块等硬件设施,设计测控硬件原理图。采用模块化结构设计软件测控系统,系统完成检测信号的实时采集、显示、处理、控制信号的输出和数据管理等功能。本系统可视化强,实时性高,界面友好,操作方便,经模拟运行,工作稳定,满足要求。3、热能表检定装置上安装有很多测量数据的传感器,在检定过程中80%故障是仪表故障,在故障诊断模块设计的基础上,应用快速仪表诊断算法,建立大口径热能表自动检定和故障诊断系统,完善系统故障诊断功能,减少了测量结果的不确定度,对我国热能表检定技术的发展和热能计量改革具有一定的现实意义。4、加热锅炉的温度稳定性,对检定的准确性起着关键的作用。在原有PI控制中引入Fuzzy控制,设计双模态控制器,并通过LabVIEW仿真,仿真结果显示Fuzzy-PI控制的运行特性在保持Fuzzy动态特性的前提下,稳态误差带比PI控制下的稳态误差带减小了一个数量级,有利于减少热能表检定过程中热能的损耗。最后,指出了系统设计的不足和改进思路,为课题的进一步深入研究奠定了基础。本课题的研究,将结束大口径检定装置靠进口的历史,填补国内热能表检定领域的空白,推动国家供热体制改革进入新的台阶,对能源节约、保护环境做出较大贡献。
印书范,刘汉忠[7](2009)在《低功耗二线制智能阀门控制器的设计》文中研究表明为了使阀门控制器不仅能实现高精度定位控制,还能对流量、压力等过程控制量实现准确控制,针对石油、化工、生物制药等工控领域严格的防火防爆要求,设计开发了一种基于MSP430F单片机的低功耗二线制智能阀门控制器。首先详细介绍了主要典型硬件电路,给出了定位控制、过程控制的控制方法,最后结合试验结果分析表明,该智能阀门控制器功耗低、精度高、动态性能好,能满足一些特殊工控领域的要求。
邓湘,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬[8](2003)在《两线制4~20mA环路供电流量显示表研究》文中提出现场应用的流量变送器目前一般都采用两线制4~20mA环路供电,这就给仪表设计提出了低功耗的要求。文章叙述了基于PIC单片机的两线制低功耗流量显示表的设计方法。对两线制、低功耗流量显示表研制过程中的几个关键技术问题进行了讨论。
邓湘,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬[9](2001)在《两线制4~20mA环路供电流量显示表研究》文中研究表明现场应用的流量变送器目前一般都采用两线制4~20mA环路供电,这就给仪表设计提出了低功耗的要求。文章叙述了基于PIC单片机的两线制低功耗流量显示表的设计方法。对两线制、低功耗流量显示表研制过程中的几个关键技术问题进行了讨论。
二、两线制4~20mA环路供电流量显示表研究(论文开题报告)
(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、两线制4~20mA环路供电流量显示表研究(论文提纲范文)
(1)流量计在化工企业典型工况下的选型(论文提纲范文)
1 概述 |
2 入电解槽盐水流量计的典型选型应用 |
2.1 入电解槽盐水流量计工况 |
2.2 两种电解槽盐水流量计的性能比较 |
3 氮气计量流量计的典型选型应用 |
3.1 氮气流量计量 |
3.2 几种氮气流量的性能比较 |
4 结束语 |
(2)支持HART协议的智能两线制仪表专用芯片设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 现场总线技术介绍 |
1.1.2 两线制仪表技术 |
1.1.3 HART通信 |
1.1.4 现有HART调制解调器芯片介绍 |
1.2 课题来源 |
1.3 整体设计方案 |
1.4 论文章节安排 |
第2章 基本两线制专用芯片电路介绍 |
2.1 带隙基准的产生 |
2.1.1 带隙基准电路 |
2.1.2 温度补偿电路 |
2.2 电源系统的设计 |
2.3 电流源基准的设计 |
第3章 HART通信调制电路实现 |
3.1 基准信号的产生 |
3.1.1 下行电压信号 |
3.1.2 上行电压信号产生 |
3.1.3 半波合成电路 |
3.2 正弦信号的合成 |
3.3 电压控制信号的实现方法 |
3.3.1 一种电压控制信号的实现方法 |
3.3.2 电压控制信号的改进方法 |
3.4 三角波发生电路的实现 |
3.4.1 比较器电路的实现 |
3.4.2 数字控制电路的实现 |
3.5 连续信号产生控制电路 |
第4章 HART通信解调电路实现 |
4.1 集成电路制造工艺特点 |
4.2 开关电容理论 |
4.3 开关电容积分器 |
4.4 带通滤波电路设计 |
4.5 比较器电路 |
4.6 数字处理电路 |
第5章 整体电路的分析与验证 |
5.1 三角波产生电路的分析与验证 |
5.2 比较器电路的分析与验证 |
5.3 调制端数字处理电路的分析与验证 |
5.4 整体调制电路的分析与验证 |
5.5 开关电容滤波器的分析与验证 |
5.6 运放的分析与验证 |
5.7 数字处理电路的分析与验证 |
5.8 整体解调电路的分析与验证 |
第6章 电路版图设计与验证 |
6.1 版图设计规则 |
6.2 电路各部分版图 |
6.2.1 调制电路各部分版图 |
6.2.2 解调电路各部分版图 |
6.3 版图对比 |
第7章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(3)注水站库数据采集监控系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 站库监控系统意义 |
1.2 发展现状以及存在的问题 |
1.3 系统研究 |
1.4 论文结构安排 |
第2章 数据通信协议介绍 |
2.1 引言 |
2.2 4-20mA 信号 |
2.3 RS485 协议 |
2.3.1 RS485 协议标准 |
2.3.2 485 多机通信 |
2.4 433M 无线通信 |
2.5 Zigbee 协议 |
2.5.1 Zigbee 协议简介 |
2.5.2 Zigbee 模块开发 |
2.6 MODBUS 协议 |
2.6.1 MODBUS 信息帧 |
2.6.2 MODBUS 读保持寄存器 |
第3章 系统方案设计与平台实现 |
3.1 引言 |
3.2 系统方案 |
3.2.1 数据采集模块 |
3.2.2 数据处理与传输模块 |
3.2.3 上位处理与展示模块 |
3.2.4 系统运行 |
3.3 通用 ARM 处理器平台 |
3.3.1 ARM 处理器 |
3.3.2 通用平台实现 |
3.4 模拟信号采集模块设计与实现 |
3.4.1 4-20mA 信号转换 |
3.4.2 AD7490 简介 |
3.4.3 系统设计与实现 |
3.4.4 程序运行 |
3.5 数字信号采集模块设计与实现 |
3.5.1 多路 RS485 数据采集 |
3.5.2 系统设计与实现 |
3.5.3 程序运行 |
3.6 温度采集模块设计与实现 |
3.6.1 PT100 传感器 |
3.6.2 PT100 测温电路 |
3.6.3 系统设计与实现 |
3.6.4 程序运行 |
3.7 振动采集模块设计与实现 |
3.7.1 振动传感器 |
3.7.2 振动理论分析 |
3.7.3 系统设计与实现 |
3.7.4 程序运行 |
3.8 数据处理与传输模块设计与实现 |
3.8.1 LCD 显示模块 |
3.8.2 GSM 通信模块 |
3.8.3 系统设计与实现 |
3.8.4 程序运行 |
3.9 上位处理与展示模块设计与实现 |
3.9.1 网络接口 |
3.9.2 USB 接口 |
3.9.3 系统设计与实现 |
3.9.4 程序运行 |
3.10 上位展示软件 |
第4章 系统验证与测试 |
4.1 引言 |
4.2 模块测试 |
4.2.1 4-20mA 采集测试 |
4.2.2 433M 无线通信测试 |
4.2.3 RS485 通信测试 |
4.3 注水站改造 |
4.3.1 注水站背景介绍 |
4.3.2 设备改造 |
4.3.3 通信方案 |
4.3.4 改造结果 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(4)一种二线制电流型电阻变送器的电路设计(论文提纲范文)
1 引言 |
2 系统设计 |
2.1 系统结构与原理 |
2.2 信号采集电路 |
2.3 信号调理电路 |
2.4 V/I转换电路 |
3 实验结果 |
4 结论 |
(5)水处理厂氯气监测系统及其泄露扩散模型(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景、目的和意义 |
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
1.3 课题来源、研究的主要内容和论文章节安排 |
第2章 监测系统设计 |
2.1 产品设计要求与功能 |
2.2 系统的设计方案 |
2.3 关键器件选型 |
2.3.1 氯气传感器 |
2.3.2 温湿度传感器 |
2.3.3 微处理器 |
2.4 系统硬件设计 |
2.4.1 电源的设计 |
2.4.2 氯气变送器电路 |
2.4.3 监测点监测报警电路 |
2.4.4 数据采集系统硬件电路 |
2.5 本章小结 |
第3章 监测系统软件的设计 |
3.1 下位机系统软件的设计 |
3.1.1 下位机的主程序 |
3.1.2 键盘模块程序设计 |
3.1.3 数据采集模块程序设计 |
3.1.4 报警信息和控制程序设计 |
3.1.5 串口通讯程序设计 |
3.2 上位机可视化界面设计 |
3.2.1 软件开发平台 |
3.2.2 上位机界面编程总体思想 |
3.2.3 系统主界面的设计 |
3.2.4 主要功能模块的实现 |
3.3 本章小结 |
第4章 氯气泄漏扩散模拟仿真与系统测试 |
4.1 泄露扩散模型 |
4.1.1 泄露扩散模拟概述 |
4.1.2 高斯烟羽模式 |
4.1.3 大气稳定度与扩散参数 |
4.1.4 泄露源强 |
4.1.5 风速与风向 |
4.1.6 毒害区域的划分 |
4.2 Matlab 模拟仿真 |
4.2.1 重要函数说明 |
4.2.2 连续点源泄漏扩散浓度模拟 |
4.2.3 等浓度曲线模拟 |
4.3 模拟计算结果与讨论 |
4.4 氯气传感器的标定 |
4.5 实验及其数据分析 |
4.5.1 氯气传感器浓度测试 |
4.5.2 氯气传感器气体干扰实验 |
4.5.3 氯气监测系统实验 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 附图 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(6)大口径热能表测控系统的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国外热能表检定技术发展现状 |
1.3 国内热能表检定技术发展现状 |
1.4 本课题的提出及课题主要研究内容 |
第二章 热能表检定装置 |
2.1 热能表检定及检定原理 |
2.2 小口径热能表检定装置 |
2.3 大口径热能表检定装置 |
2.4 本章小结 |
第三章 检定装置测控系统的研究 |
3.1 硬件方案分析设计 |
3.1.1 元器件数量的选择 |
3.1.2 传感器选型 |
3.1.3 TTL 电路 |
3.1.4 数据采集卡选型 |
3.1.5 信号调理电路的设计 |
3.1.6 电源电路 |
3.1.7 报警电路 |
3.2 硬件系统原理接线图 |
3.3 测控系统软件设计 |
3.3.1 界面设计 |
3.3.2 参数设置模块 |
3.3.3 数据采集和处理模块 |
3.3.4 故障检测模块 |
3.3.5 数据管理模块 |
3.4 本章小结 |
第四章 检定装置故障诊断系统的开发 |
4.1 故障诊断的方法 |
4.1.1 基于解析模型的非线性系统故障诊断方法 |
4.1.2 基于信号处理的方法 |
4.1.3 基于知识的方法 |
4.2 测控系统仪表故障诊断 |
4.2.1 信号处理 |
4.2.2 确定方差区间 |
4.2.3 仪表故障诊断 |
4.3 本章小结 |
第五章 加热水箱的温度控制 |
5.1 硬件设计 |
5.2 数学模型 |
5.3 Fuzzy-PI 改善整体性能的可行性分析 |
5.4 Fuzzy 控制器的设计 |
5.4 控制系统软件设计及其仿真 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 展望及建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录A(攻读学位期间发表的论文) |
附录B(硬件接线图) |
(7)低功耗二线制智能阀门控制器的设计(论文提纲范文)
1 系统工作原理 |
2 过程控制器硬件设计 |
2.1 二线制简介 |
2.2 主控单片机选取 |
2.3 电源电路 |
2.4 控制信号检测单元 |
2.5 位置检测单元 |
2.6 压电阀控制部分 |
2.7 信号输出电路 |
3 过程控制器控制软件设计 |
3.1 过程控制系统结构图 |
3.2 定位控制软件设计 |
3.3 过程控制软件设计 |
4 试验结果 |
5 结束语 |
(8)两线制4~20mA环路供电流量显示表研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 多变量流量测量原理 |
3 流量显示表低功耗设计 |
4 几个关键技术问题 |
4.1 电路供电电源和4—20mA输出 |
4.2 数据存储与时钟/日历电路 |
4.3 接口调试 |
4.4 软件设计 |
5 结束语 |
四、两线制4~20mA环路供电流量显示表研究(论文参考文献)
- [1]流量计在化工企业典型工况下的选型[J]. 陈珺. 化学工程与装备, 2020(12)
- [2]支持HART协议的智能两线制仪表专用芯片设计[D]. 赵豪. 沈阳工业大学, 2017(08)
- [3]注水站库数据采集监控系统设计与实现[D]. 郭哲. 北京理工大学, 2014(04)
- [4]一种二线制电流型电阻变送器的电路设计[J]. 余波,梁雪松. 电子测量技术, 2014(01)
- [5]水处理厂氯气监测系统及其泄露扩散模型[D]. 胡敏. 哈尔滨理工大学, 2011(05)
- [6]大口径热能表测控系统的设计与研究[D]. 许翠翠. 济南大学, 2010(04)
- [7]低功耗二线制智能阀门控制器的设计[J]. 印书范,刘汉忠. 中国制造业信息化, 2009(17)
- [8]两线制4~20mA环路供电流量显示表研究[J]. 邓湘,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬. 仪器仪表学报, 2003(S2)
- [9]两线制4~20mA环路供电流量显示表研究[A]. 邓湘,彭黎辉,姚丹亚,张宝芬. 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(总第97期)