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一种网络传感系统智能变送器设计
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热工 475 一种网络传感系统智能变送器设计 国电菏泽发电有限公司,刘建航 摘要:本文针对智能变送器设计其硬件电路,以 TMS320F28335 芯片为主控芯片,在软件开发平台 CCS 中进行程序 编写,重点对电子数据表格功能和独立接口网络通信进行研究配置,实现系统的即插即用功能。然后,对设计的硬件和 软件的调试,与后端的网络适配器模块组合可构成网络化监测系统,能够实现多传感器和执行器多节点检测,数据采集 与处理,存储与校正传输,远程监控与操作,可应用在输电线路中泄漏电流和电压的检测等场合。 关键词:TMS320F28335;网络传感系统;智能变送器;电子数据表格;独立接口 0 引言 智 能 变 送 器 ( Smart Transducer Interface Module,简称为 STIM) ,用于连接前端的传感器和执 行器,在每一个模块中,最多可以同时连接 255 个前 端仪器用于同时分布测量采集和处理[1]。在工业现 场中传感器与执行器一般都是同时存在的, 而其智能 化主要体现在电子数据表(Transducer Electronic Data sheet,TEDS)中,它具体描述了每一个通道的 特性和功能, 将所有的数据都可以以数字形式存储起 来,存放在 TEDS 中以用于传输和处理。 如图1所示, 根据 IEEE1451.2标准, 所设计 STIM 模块本身带有内部很多信息如生产商,生产序列号, 传感器代码以及自校正系数等 [2]。所设计的 STIM 模 块能够实现对传感器进行数据采集,处理,将处理 后的数据经数字接口传送到网络适配器 NCAP 模块, 在经过后者将数据传输到远程网络终端,实现数据 资源的实时共享。同样,后者网络适配器也可以对 电子数据表 TEDS 进行访问设置, 实时掌握数据采集, 传输速率,并进行相应的调整。 图 1基于 IEEE1451.2 标准的智能变送器模型 1 系统设计 通过对已经绘制的 STIM 模块顺序图分析,如图 2 所示,从整个系统可以看出,STIM 模块处在整个 网络传感器器系统的最前端,STIM 模块的好坏直接 影响整个系统的工作性能。 图 2 STIM 模块的顺序图 如图 3 中所示, 智能变送器模块 STIM 主要以 TI 公司生产的 TMS320F28335 芯片为核心,分为传感器 通道、信号调理、外扩 SRAM、外扩 Flash、TII 独立 接口、复位电路、串口通讯电路等。在系统运行时, 经现场的传感器获取检测数据,STIM 模块对传感器 采集输出的模拟信号进行信号的调理和放大,然后 输入到 TMS320F28335 片内的 ADC 模块中,由片内的 AD 模块中进行模数转换,再将数字信号数据存入电 子数据表格中,然后通过 TII 接口将数据信息传送 到 NCAP 模块,由 NCAP 模块将数据传送到网络,实

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