涡街流量计智能技术的应用与原理 十五

§2．4智能压电式涡街流量计体系设计概述

在分析并总结出压电式涡街流量计的设计原理，研究智能型压电式涡街流量计可行性并总结其设计方法的基础上，研制出的智能压电式涡街流量计是一种以压电陶瓷为压电元件的，传感器与转换器之间应用信号电缆连接的，传统脉冲计频与信号分析并存，具有数据采集处理、LCD现场显示累积流量和瞬时流量、量程转换、小量程切除、温压自动补偿、故障诊断、自检定、及仪表系数补偿且具有HART通信功能的流量计。并针对新型智能压电式涡街流量计硬件体系，成功设计出相应的测量、控制及分析软件。

三路差分信号通过双4选一模拟开关CC4052，并在CPU轮询选通控制下进入CPU，通PICI6LC76的A／D转换器实现A／D转换；另一路为脉冲信号直接进入PICI6LC76的脉冲输入端口。PICI6LC76除本身自带外同品振外，巾另一晶振分频电路产生2Hz时钟以供CPU中断使用。可擦写存贮器EEPROM93LC76用来对温度压力表、所有参数及一切希望长期保存的数据进行保存。HART型MODEM芯片HT2012由晶振电路提供460．8kHz的工作频率，并通过带通滤波器和整形电路两电路块与AD421联系进行数字信号的调制解调工作。AD42l还对CPU输出的数字信号进行可编程电流输出，电流范围为4～20mA叠加在loop(一)和loop(+)之间的环路上，由于采用的是频移键控调制方式，数字信号与模拟信号互不影响。四个按键除K4用来重新启动外，其它均用来实现组态、查询及维护功能。测量结果及参数内容则通过液晶显示片LCMl03显示。

系统软件程序采用功能模块化编写，程序分为两类：一类是主程序，它包括主程序框架(监控程序)和功能子程序。主程序框架主要完成上电复位和系统自检，以及对CPU的初始化、系统时钟的初始化、测控程序的初始化和HART通讯程序的初始化，然后从EEPROM中读取保存

的组态信息，之后进入等待各种中断进行各种功能子程序的调用。主要功能子程序有：采样程序、键语分析、显示、存取、温压补偿、变换程序、运算处理、HART通讯等；另一类为中断服务子程序，包括：采样中断、通讯中断、显示中断、键盘中断等。测控程序和HART通讯程序是系统程序的主体。为保证测控数据处理的实时性以及HART通讯的实时性，两部分程序都采用中断程序设计，测控程序的A／D采样处理程序采用中断方式，HART通讯程序采用PORTB口电平变化中断方式。在系统程序中设立了系统时钟，通过系统时钟来统一协调、管理测控程序和HART通讯程序的运行，从而保证测控程序的实时运行和HART通讯程序的正常收发。

§2．5本章小结

详细论述了压电式涡街流量计的结构及其工作原理，阐述了智能压电式涡街流量计设计原理。

总结出智能压电式涡街流量计总体设计方案。在对传统压电式涡街流量计的传感器、变送器进行优化的基础上，配以智能化模块，用软处理方式解决关键性的涡街流量计的抗干扰问题及一系列的智能化设计及仪表HART通信功能设计，具体给出了硬软件设计框图。在后面的章节中作者将依照本章提出的设计工作要点，即模块化设计和模块的连接，对各硬软件模块及其之间的联系作详细介绍。

详情请浏览公司网站的产品中心 http://www.dlysys.com/  涡街流量计