来宝网 2013/12/20点击984次
主板CPU模块
主板CPU模块如图3所示,其中采用微控制芯片AT89C52作为主控芯片;HART总线接口用于流量仪表的故障检测;实时时钟芯片DS12C887能为GPRS远程流量积算仪提供精确的时间,并实现定时抄表的功能;液晶显示器和键盘是重要的人机接口;存储芯片AT24C256用来存储流量的历史信息、保护断电或停电情况下的瞬时流量信息;当电压低于21 VDC时,电源检测模块会向主控芯片AT89C52发出不可屏蔽的中断信号,避免电压过低时对采集信号精确度的影响。
流量仪表信号输入通道
模拟量输入通道
模拟量输入通道A/D转换模块如图4所示,采用高精度差分放大器INA146和12位A/D转换器MAX186来设计模拟量输入通道。在本设计中拟对4个
通道进行轮流采样,对每一个通道中采样取多次平均值以减小误差。在4个通道采样完成以后对流量进行积算。4~20 mA模拟量采样子程序流程如5所示。
频率量输入通道
频率流量信号把来自流量仪表的模拟信号转换为0~10 kHz的频率信号。如图6所示,光电隔离器4N25可将输入和输出两部分的地线分开,各自使用一套电源供电,能有效地起到抗干扰作用。LM393比较器对0~10 kHz频率信号进行整形,输出标准的方波信号。然后送人主控芯片AT89C52的P3. 端口,使用主控芯片的定时/计数器T.的计数功能对频率信号进行计数,再通过软件处理得到流量数据。
通信实现的具体步骤为:系统监控中心或积算仪发起通信,主机(积算仪)调用相关命令,在数据链路层加入主、从机地址帧的相关信息,在物理层加入导言,为每一字节加入奇偶校验,并在帧末尾加入校验字节,以字节为单位开始传输。从机(现场流量仪表)以字节为单位进行接收,对每帧(HART通信的帧结构如图10所示)进行地址匹配和帧信息检查,并设置相关标志信息,然后传往应用层处理,流量积算仪应用层调用相关应用,根据命令执行相关处理,读取现场设备的信息,组成响应帧的数据域内容。从机在数据链路层和物理层进行组帧和传输任务,将响应报文返回给主机,这样一次完整的HART通信结束。
文章出自:流量积算仪 www.shuxianbiao.org
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