基于FF协议的智能气动阀门定位器开发

　　基于FF协议的智能气动阀门定位器开发庞彦域王胜程姊北京化工大学信息科学与技术学院北京100029通信的实现文中对，现场设备开发的方法和工具也作了说明。

　　1引言基金会现场总线，技术在21世纪将给过种自动化领域1来革命忡的变化，这己经成为业界的共识国内外仪及与控制系统厂商都在纷纷开发现场总线的产品，因此，选择合沾的奸发的产品目标是很，摹，概括，产品开发自标大致有以下几个方趾开发工几龙位机系统类各种观场设备类本文旨在介绍作为现场总线设备之的气动阀门定位器的开发2现场总线设备的开发2.1开发方式个坫金会现场总线设备的电路部分般包括两大部分是负责应用处理和总线通讯的通讯圆卡；是负责与外部测控对象相孔作用的信号输输出设备长每部分均包含相应的软件和硬件所，直接开发方式，就圮开发商依据1办议和仪功能对上述两部分都进1全部的硬件和软件开发。之后进行致性和化操作性测试通过测试广即成为经是拥有全部知识产权缺点是开发周期长，风险高2部分，肘集成开发方式坫金会现场总线设备勾传统自动化设济的最大区别在于通讯和功能的标准化实现因而，己有厂商推出了通过吓认证的专门用厂完成这部分功能的产品。

　　即前述的迎讯晷卡如将它与自行开发的完成测控制功能的设济卡等部件集成，即可构成卞现场总线设瓜这就是部分01集成汗发方式对于大部分现场总线产品汗发商。常采叫部分01集成开发方式开发新产品。而基金会的可互操作性测试贝伽强和保证了这方式的可行性此方式适合于开发能力有限和希望快速推出现场总线设备产品的厂家优点是开发成本低，缺点是只拥有部分知识产权2.2开发步骤概括上述两种，发方式，个符合擎金会现场总线协议的现场设备开发可大致分为以下几个步骤通讯部分和功能硬件开发包括开发或直接购买通讯晷卡和开发设备功能软件开览包括编写功能块变送块等，或购买经认证的标准功能块为开发的设备编写，0，开送基金会登记注4赠设备提交基金会进行可互操作性及致性测试，获得基金会认1 2.3开发工具目前己经有多家公司，如巴西3131公司和美国旧公司，提供厂总线产品的开发工具借助它们，用户可缩短开发周期，发挥自己的技术优势，集中精力于开发有自己特色的各类现场设备本课采用的是公司的开发工具。该工具主要包括1现场仪圆卡，FF总线组态工具监控软件，ISA总线接口等其中1圆卡的口采用美国摩托罗拉公司的32位微处理器厘，1868331；现场总线通讯接口芯片采用日木士电机公司的10丁圆卡执行，迎讯栈软和功能块壳软件，1担当总线链路的主设备13或基本设备。功能块壳软件为开发，设备所需的块提供个高级接！

　　3FF总线智能气动阀门定位器的设计3.1吓总线智能气动阀门定位器的硬件设计智能气动阀门定位器的硬件部分采用了双，结构，主要由通讯圆卡和与阀门相连接输出现场控制信号的仪卡组成，其中圆卡采用美国公司的1现场仪圆卡。根据与圆卡的接口信号和智能阀门定位器的功能需求，开发了以单片机为核心的设备卡设备卡结构其中主要包括口部分与圆卡接部分阀位反馈倍号迎道控制输出脉冲驱动电路哪键盘等。

　　0显电路选用香港精电公司字符型低功耗液晶显小模块纟上16265号，它米用34七1转换技术文观名达6的转换它采用线串行方式与单片机接口，完成增益设置信号极性以及刷新速率选择该部分包含自校验以及系统校验，从而消除该部分自身的或系统的增益及偏移误差3.2阀门定位器设备卡的软件设计设谷玲欠件设计的栏要任务义现人机交化接如0显和键盘菜单选择参数等，实现自我配置功能，实现各种功能的计算和修正，以及基本控制算法和脉冲转换的实现等对智能定位器软件的功能进行划分，主要可以分为按键扫描，显按键控制人，数据处理，人数据处理看门狗电路压电阀控制系统整定以及与圆卡通讯等几个功能模块微控制器上电复位后，系统初始化代码进行些必要的初始化工作。将各外部接和内存变量夂位到已知初始状态；初始化中断；最后进入到主程序中其流程2初始化外部接口乜括价门狗屯路25045，显，以及输出驱动1.初始化中断乜拈定，器，中断以及串行通讯中断。在主循环中，通过按键进行各模式之间的相互转换。！1为按键计数器，根据17的不同该定位器的硬件设计主耍体现了以〃特点低功托，小采用久1飞1公的低电压性能，m038位处理器入丁8952入0转换器采用了，775，它的08结构保证了极低的功耗值，程序跳转到不同的模式，执行相应的动作和控制策略3.3FF通信的实现阀门定位器与FF系统网络之间的通讯是通过通讯职侍完成的，通侧迎过01吸1总线接口芯片与现场总线进行通信，另侧通过串行通讯与设备卡实现信息交换对厂01设备开发方式而言。我们关心的足后者圆卡接口提供了两种串行通讯方式队列式串行外部接方式的了。灿；15，以81.和串通讯接乃式3.。出爪胗，10本设计选用的是双处理器51主从式方窠32位，Lm，如。，止68331作为核心的通讯圆卡担当主机，代55盗校ㄞ作为核心的阀位定位器设备卡担当从机为确保设备卡和圆卡之间的通讯成功，通讯双方圆卡的通讯参数设置调用通讯函数出3，3付命令1发次1认协议前导码数1行协议类型波特率总线极性停止位数等进行定义。

　　如对波特率的定义格式如下选用定时器1的串行通讯方式1此方式为8位1丁格式，帖信息为位，即1位始位，8位数据位和1位停止位波特率设为2400以时，定时针数器1的2个8位计数器丁和丁均装入6双机开始通讯时，发送方发送个呼叫信号在此定为043讨，以询问接收方是否可以接收数据；接收方接到呼叫信号后，若同意接收数据，则发回乍为应答信号，否则发05硭暂时不能接收数据；发送方只有在接收到接收方的应答信号，硭后，才可将数据存储器单元中的数据逐发送给接收方，否则继续向接收方发送呼叫信号力到接收方总接收接收方对接收到的数据进行纵横奇偶校验。若接收正确，向发送方回发，庄信号，否则发回言号。发送方只有在接收到接收方发回的，厂信号才兑完成发送任务。返叫被调用程斤；否则继续呼叫，重发数据。

　　设备卡方的串行通讯处理程序采用串行中断方断。当串口接收到信号时，转入接收中断。在中断中如为有效呼叫，则置位接收标志位，否则返回。主程序判断接收标志位，进入接收发送子程序，或顺序执行。圆方为主叫方，双卡通讯主要由其发起呼叫发送和接收数据通过功能块壳提供的串行通讯人函数完成进人中断D 4结论开发的基于协议的智能气动阀门定位器己可实现与其它厂厂现场总线设备的通讯和功能块应用，证明了设计方案的可行性和实用性步将进行具体的产品化和认证测试工作。

　　3阳宪惠。现场总线技术及其应用。，北京清华大学出版