基于DSP技术的智能现场通信器的硬件设计

【摘要】： 现场总线技术是当前自动检测技术的热点之一。而智能仪表则为现场总线技术的出现和应用奠定了基础。本文的目的是在详细讨论、分析HART协议智能仪表的设计重点、难点和技术关键的基础上，设计完整的HART协议智能现场通信器的实用电路。它可以实现HART协议智能现场通信器的基本功能。 由于目前一方面现场总线标准正处在完善和发展的阶段，另一方面传统的基于4～20mA的模拟设备还在广泛的应用于工业控制的各个领域，因而为满足从模拟到全数字的过渡，HART协议应运而生。为了实现在线的实时控制并兼容HART协议，本文采用了数字信号处理器(DSP)来完成实时控制和相应的信号处理。本课题主要包括以下几个部分： 首先，在研究原有DCS系统的基础上，分析了现场总线技术即FCS系统的特点及其在应用上的优越性。 其次，讨论了在兼容原有DCS系统和为了适应FCS系统的基础上，采用HART协议(一种过渡的现场总线技术)来实现现场通信器的设计。 再次，在分析了整个系统完成功能的特点后，分析了DSP的结构和因此带来的实时处理数据的优点。确定由DSP来完成主要控制功能。 最后，为满足本课题所完成的功能和性能指标算法需要，利用DSP来实现HART协议智能现场通信器的设计。