HART协议智能仪表的自动校验系统的设计和实现

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1、HART协议智能仪表的自动校验系统的设计和实现摘要：简单介绍了HART协议智能仪表的自动校验系统的设计思想和实现的方法，提出了应用HART通信技术、计算机测控技术和数据库技术来实现比较新型的自动校验系统。系统已经在现场得到应用。关键词：HART协议，GPIB总线，多任务，SQLServerAbstract:ThedesignandimplementaionofautocalibrationandmeasurementsystemforHARTinstrumentisintroduced,andthesystemintegratedtheHARTcommunicationtechnolo

2、gy,computerbasedmeasurement&controltechnologyanddatabasetechnology.Thesystemhavealreadybeenusedinthefactory.Keyword:HARTProtocol,GPIBbus,multi-task,SQLServer1、引言HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)协议是最早由Rosemount公司开发并得到众多仪表公司支持的通信协议，其实现了在现有模拟信号传输线上的数字通信。在对HART协议智能仪表的校准和检验过程中，T作人员需要使用多种标准的仪器，

3、HART协议手操器等设备来完成，其中操作过程比较复杂，对工作人员的要求比较高，效率难以满足生产的需要，而且还有人为误差，校准和检验的数据纪录、存档的不便等缺点。所以，我们考虑如何利用HART通信技术、计算机测控技术和数据库技术來实现HART协议智能仪表的自动校准、检验及数据管理为一体的系统。2、通过对系统的分析，确定了系统的总体要求以及所需要的硬件环境和支撑软件，以及用户对系统的功能、性能等方面的要求，简单的概述为如下儿个方面：*系统功能的要求：对HART协议智能变送器的校准，检验，出厂设置。*系统数据的要求：数据的自动采集、存储和输出。*系统运行的要求：需要构建一个容易实现的软、硬件

4、平台。*系统性能的要求：高精度，高可靠性，高效率，极易操作。*异常处理的耍求：各种异常事件的处理，保护，自动诊断。*将來可能提出的要求：保留充分的可扩充性。3、口动校验系统的硬件集成自动校验系统的硬件集成主要考虑到较好的可扩充性、性能价格比和易于升级，为此我们采用一台带有ISA插槽的计算机作为主要控制的部分，如图(1)所示：利用安装在计算机内部的一块ISA总线的GPIB接口卡，就可以连接带GPIB模块的标准电压/电流信号发生器、标准压力信号发生器(压力信号发生器可以通过级联多台设备的方法来满足量程和精度的需求)、高精度数字万用表等，就可以自动完成模拟信号发生和模拟信号的采集。通过连接在

5、计算机串行口上的HART信号的调制解调器，来取代HART手操器，可以实现由计算机自动完成与仪表间的Hmrt通信。通过计算机控制的一块ISA接口I/O卡驱动一块继电器输出卡，实现各接口之间的自动转换和信号灯的控制等。同时I/O卡还负责接收校验系统面板上用户的开关输入。图(1)4、自动校验系统的软件设计4.1概述自动校验系统的软件设计要除了要能够实现系统的各种功能的实现，还有能够有很良好的人机界面，可靠的性能等要求。为此，软件的支撑和运彳亍平台选择WindowsNTWorkStation4.0,WindowsNT是一个32位，抢先式多任务的操作系统，工作稳定可靠，具有很强的防崩溃机制，通过

6、多进程和多线程的新机制可以实现应用程序的并行处理，对实现通信应用程序的快速响应有很大的帮助。软件设计采用面向对象的方法，软件开发的平台采用MicrosoftVisual0+6.0,主要是它有功能强大MFC类库和Win32API的支持，使用也相当灵活，既容易开发出良好的Windows图形界而的应用程序，乂可以支持底层的各种通讯协议的定义和封装等，还提供多种对数据库操作的方法等。由于口动校验系统还包含了产品的信息管理系统，我们采用MicrosoftSqlServer2000构建产品信息数据库，SQLServer是Microsoft公司推出的一个人型数据库系统，使用非常广泛，与Windows

7、NT达到了完美的组合，如果企业实现了ERP系统，也可以很方便的利用这个数据库。对数据库存取使用Visual6+6.0提供的ADO(ActiveXDataObject)方式，ADO定义了一组COM对象以操作不同数据源的数据，为不同类型的数据提供了-个非常通用的接口，不管这些接口是在单机还是在分布式的网络上，可以在花费较少的时间的前提下开发客户/服务器应用系统。4.2模块化的设计根据自动校验系统需要实现的功能和性能，在实现阶段对其进行了模块化的划分