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基于EPA的智能电量变送器的研究

作　者: 何晖晖
导　师: 江智军
学　校: 南昌大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: EPA 智能化 MSP430F149 电量变送器 AT91FR40162
分类号: TP212.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 131次
引　用: 3次
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内容摘要

近年来，由于国际现场总线技术标准化工作没有达到人们理想中的结果，以太网及TCP／IP技术逐步在自动化行业中得到应用，并发展为一种在技术上与商用以太网兼容，并且在材质选用、产品强度和适用性方面能满足工业现场需要的工业以太网。工业通信网络是当今工业自动化技术发展最快的领域之一。以开放网络技术作为智能设备数字通信连接的纽带，将多个分散的智能电量变送器、执行机构、智能控制设备、工作站等具有通信能力的设备通过采用标准的通信协议，构成一个系统来实现集现场控制、监控管理、优化决策为一体的企业综合信息化。本文对国内外现场总线技术及工业以太网技术的发展动态进行了综述，分析了工业网络通讯的特点和可行性。围绕具有EPA(Ethernet for plant automation)网络通讯功能的实时变送器的关键技术开展研究：(1)现场仪表嵌入EPA通讯技术的研究。(2)EPA智能电量变送器通讯确定性研究及测试。本论文提出了完整的EPA智能电量变送器的总体设计方案、信号处理方案、EPA嵌入式通讯卡方案、基于FFT算法实现高精度的方案。按照上述设计方案完成了样机理论试制。EPA智能电量变送器课题的研究取得了EPA嵌入式集成技术、EPA仪表测试技术、总线供电技术、高精度检测、软件补偿算法等多方面具有创新性，具有国内先进水平。为加快建立和完善EPA网络通讯技术，实现工业自动化仪表的智能化、网络化和高性能提供了一种先进、可行的技术解决方案。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-15
  1.1 智能电量变送器的历史与现状  7-8
  1.2 工业控制网络的发展  8-13
  1.3 本文研究的目的和主要内容  13-14
  1.4 本章小结  14-15
第2章工业以太网研究  15-43
  2.1 以太网与嵌入式技术  15-23
    2.1.1 以太网技术介绍  15-18
    2.1.2 TCP/IP与OSI  18-21
    2.1.3 嵌入式Internet  21-23
  2.2 几种典型的工业以太网协议  23-32
    2.2.1 HSE  23-25
    2.2.2 IDA  25-28
    2.2.3 Ethernet/IP  28-30
    2.2.4 TCP/IP  30-32
  2.3 EPA协议介绍  32-42
    2.3.1 EPA系统结构  32-35
    2.3.2 EPA与商用以太网  35-36
    2.3.3 EPA通信协议  36-39
    2.3.4 EPA系统管理  39-42
  2.4 本章小结  42-43
第3章 EPA智能电量变送器总体设计方案研究  43-61
  3.1 EPA智能电量变送器硬件方案设计研究  43-53
    3.1.1 硬件方案设计  43-45
    3.1.2 EPA通讯卡设计  45-49
    3.1.3 数据采集电路  49-51
    3.1.4 测频  51-52
    3.1.5 微处理器单元  52-53
    3.1.6 显示电路  53
  3.2 EPA智能电量变送器软件方案设计研究  53-60
    3.2.1 MSP430F149软件结构  53-54
    3.2.2 数据采集子程序软件  54-55
    3.2.3 按时间抽选的FFT在MSP430F149上实现  55-57
    3.2.4 EPA通信软件设计  57-59
    3.2.5 显示模块的软件设计  59-60
  3.3 本章小结  60-61
第4章 EPA智能电量变送器算法的研究  61-70
  4.1 采样方式简介  61-62
  4.2 交流采样算法分析  62-67
    4.2.1 无滤波性能算法  62-64
    4.2.2 有滤波性能算法  64-67
  4.3 EPA智能电量变送器的算法  67-69
  4.4 本章小结  69-70
第5章 EPA智能电量变送器的测试研究  70-76
  5.1 EPA智能电量变送器通讯测试  70-75
    5.1.1 EPA智能电量变送器实时测试方法  72-73
    5.1.2 EPA智能电量变送器实时测试原理  73
    5.1.3 EPA智能电量变送器时间同步实时测试过程  73-74
    5.1.4 EPA智能电量变送器时间同步实时测试结果  74-75
  5.2 EPA智能电量变送器测试小结  75-76
第6章总结与展望  76-78
  6.1 EPA智能电量变送器设计总结  76
  6.2 工业以太网的发展与展望  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-81
附录  81-82
攻读学位期间的研究成果  82

基于EPA的智能电量变送器的研究

内容摘要

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