第6章智能变送器和阀门定位器.ppt

*6智能变送器和阀门定位器第一节智能变送器智能变送器特点智能差压变送器智能温度变送器第二节智能阀门定位器智能电气阀门定位器6.1智能变送器智能差压变送器智能温度变送器电子组件传感器组件A/D转换器温度传感器电容传感器传感器组件存储器微处理器电子组件存储器D/A转换器数字通信本地量程和零位调整压力压力输出一、3051CHART差压变送器图6-13051CHART差压变送器原理框图6.1智能变送器功能：管道的压差、温度、压力采集、处理、转换。组件及补偿信息存储。（传感器号、温度、压力设定值等）（1）传感器组件6.1智能变送器（2）电子组件信号的处理、存储、显示和输出。将对应差压数字信号变为4～20mADC或HART协议数字信号。处理：温度压力补偿、非线性校正、标度变换。零点、量程调整。1、组成与功能6.1智能变送器2、智能变送器与数字设定器远程通信通过HART（HighwayAddressableRemoteTransducer）协议实现变送器与数字设定器进行远程组态。智能变送器调节器HART手操器显示器24VR电流表传输线图6-2变送器配线原理框图2200HZ“0”I01100HZ“1”i(mA)t0.5-0.5图6-3HART协议传递的二进制数字信号D调制D解调（1）HART协议信号的特点6.1智能变送器在4-20mA模拟信号上叠加幅度为±0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯。（2）数据设定器(通讯器)功能变送器组态选择设置变送器的地址号、零点、量程、输出形式、滤波时间等，将参数传输到变送器EEPROM中。诊断对组态参数、通信状态、变送器的运行状态进行诊断，显示故障代码。抄表读取并显示变送器中存储的重要信息。（变送器地址号、过程参量、零点、量程等）6.1智能变送器图6-4HART协议智能差压变送器3、一种HART协议的智能差压变送器6.1智能变送器AD7715微处理器AD421波形形成电路带通滤波器HART调制解调器解调DD调制波形注入设定器HT2012功能：将过程量转换为4～20mADC电流信号。并可实现在信号线上传输HART协议的数字信号。6.1智能变送器（1）差压检测与放大扩散硅差压传感器输出信号经过AD7715内部可编程增益放大器放大，送入A/D转换器。（2）A/D转换16位A/D转换，将模拟量转换为数字量，AD7715与单片机通过SPI串行口进行数字通信。AD7715初始化命令字（增益、时钟频率、转换通道等）由单片机写入，转换值由单片机读取。（5）数据发送：D经调制器变为频率信号f,通过HT2112波形行程电路变为电压u，经过D421的V/I变换，变为±0.5mA电流信号。此±0.5mA电流信号叠加到4～20mA环路上。（4）数据接收：带通滤波器将4～20mA环路上的±0.5mAHART电流信号转换为HART电压信号，经HT2012解调，再送入单片机串行通信接口中，从而完成数据的接收任务。6.1智能变送器（3）D/A转换将对应差压信号数字量经过SPI串行口写入AD421，进行D/A转换，输出4-20mA模拟量。二、STT3000温度变送器图6-6STT3000温度变送器实物图6.1智能变送器调节器ADDA?PTCRTD图6-5STT3000温度变送器组成框图数据设定器信号调理信号处理：存储器中存储各种温度传感器的特性曲线，选择传感器类型和量程，根据传感器特性曲线进行线性化处理及校正。（线性插值法）信号输出：处理后信号经过D/A转换器及V/I变换器转换为4-20mA直流信号。经过通信芯片HART数字信号叠加在电流线上。6.1智能变送器1、组成输入电路：配接各种标准的热电偶B\S\K\E\T\N、热电阻。也可输入毫伏信号。通过信号处理、A/D转换离散为数字量。硬件电路可实现热电阻导线补偿及热电偶冷端温度补偿功能。通信组态：变送器与数据设定器连接。通过数据设定器完成对变送器的组态、诊断和校验。组态仪表编号测温元件输入类型输出形式滤波时间测量范围（上下限）工程单位诊断传感器、A/D、D/A、通信等故障检测报警校验给定对应温度电阻或电压，转换结果的精度6.1智能变送器2、数据设定器的功能6.2智能阀门定位器一、作用:具有阀门快速定位功能，使阀门开度精确对应于调节器输出的控制