新颖电磁流量计及其监控信息平台研制

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1、东南大学硕士学位论文新颖电磁流量计及其监控信息平台研制姓名：李俊晨申请学位级别：硕士专业：控制科学与工程；检测技术与自动化装置指导教师：周杏鹏20110330摘要．电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律的仪表，其最早由法拉第提出，目前已经有一百多年的历史。随着电磁流量计技术的不断发展，其在流量仪表中的占有率也不断上升。本学位论文课题来源于安徽金大仪器有限公司，该公司委托本人导师主持研制一款高精度、低故障率、具有多通信传输接口的高性价比智能化电磁流量计，并设计开发配套的远程上位机监控平台。本人学位论文的工作内容是全面负责、承担该新颖电磁流量计及

2、其监控信息平台的设计、研制。在深入分析国内外电磁流量计发展历史与现状基础上，此流量计采用TI公司生产的高集成度、高性价比16位微控制器MSP430F157为核心进行设计。整个仪表中设计了信号放大电路、滤波电路、液晶显示电路、励磁电路、键盘电路以及信号输出等电路。信号输出包括RS-485通讯、标准模拟电流(4-20mA)输出、数字频率信号输出和报警信号的输出等。流量计软件设计采用IARWorkBench来开发，采用中断触发处理程序的方式设计，其中包含励磁电压产生程序，AD采样程序等。电磁流量计的关键励磁技术采用了先进的低频三值方波励磁方式，此方

3、式能有效地提高流量计的零点稳定性。监控平台采用MFC设计开发，该监控平台通过RS-485接口可与最多达8台电磁流量计通讯，完成仪表数据监控的作用。本学位论文共分为六章，第一、二章介绍课题背景与总体方案，第三章介绍电磁流量计硬件部分设计，第四章介绍流量计软件部分设计，第五章详细介绍了上位机监控平台的软件设计，第六章介绍了系统开发调试及相关问题的解决方法。关键词：电磁流量计，MSP430F157，MFc，三值励磁AbstractTheelectromagneticflowmeterisbasedOllFaraday'slawofelectroma

4、gneticinduction．andwas．proposedfirstbyFaradayoveronehundredyearsago．Withthecontinuoustechnologydevelopmentoftheelectromagneticflowrneter，itsmarketshareinflowmetershasbeenrising．AnhuiJinDAInstrumentsCo．，Ltdcommissionedmyprofessortotakechargeofthedevelopmentofthehifghcostperf

5、ormanceintelligentelectromagneticflowmetcranditsremoteinformationmonitoringplatform．Thisnewelectromagneticflowmeterischaracterizedbyhighprecision,lowfailurerate，andmulticommunicationinterface．111eworkofthepaperisthedesignanddevelopmentofthisnewtypeofelectromagneticflowmeter

6、anditsinformationmonitoringplatform．Inlightofthehistoricalandpresentdevelopmentsituationofelectromagneticflowmetersathomeandabroad,TI’S16-bithiighlyintegratedmicrocontrollerMSP430FI57witllhighcostperformanceischosen嬲thecoreofthenovelelectromagneticflowmcter,comprisingthesig

7、nalamplifiercircuit,thefiltercircuit,theliquidcrystaldisplaycircuit,theexcitationcircuit,thekeyboardcircuitandthesignaloutputcircuit．ThesignaloutputcircuitincludesmodulesoftheRS-485signaloutput,thestandardanalogcurrent(4-20mA)output,thedigitalfrequencysignaloutputandthealar

8、msignaloutput．ncflowmeterdesign,adoptingthesoftwaredevelopmenttool，IARWorkBench,by