智能PILZ压力变送器故障诊断技术研究
随着自动化技术的发展和微电子技术的进步,以及现场总线技术的日益成熟,数控技术在生产过程中的应用越来越广泛,对现场信号的采集、传输和数据处理提出更高的要求,工业控制系统的可靠性与安全性正被给予高度的关注。

智能PILZ压力变送器故障诊断技术研究
为了保证生产过程和控制系统的可靠性与安全性,故障诊断技术的研发显得尤为重要。这一研究方向日渐成为了自动控制领域引人关注的热点。围绕智能仪表故障诊断技术的研究与开发展开,研究对象是一款符合HART现场总线协议的压力/差压变送器。研究内容分为两部分,首先是智能PILZ压力变送器的故障自诊断技术。在这里,智能仪表需要通过自身的软硬件判断信号采集、电源、数据处理、电输出等功能是否正常。其次是智能差压变送器的动态过程故障诊断技术。诊断的思路是将过程变量的一些统计参数视为动态过程“标识”。由于过程正常状态与异常状态之间的差异会反映在这些统计参数上,因此可以通过识别统计参数诊断过程是否正常。实现方案是在变送器现有的软硬件基础上作适当改进。在不影响变送器原有功能的前提下,将诊断功能添加到系统中。此外,还需要编写配套的主站软件,用于协助诊断操作并将诊断数据和结论显示在软件界面上。阐述了现场信号通信的发展概况和智能PILZ压力变送器的现状,分析了智能PILZ压力变送器的作用和工作原理,针对应用中使用的不同的传感器输出不同幅值的弱直流电信号的要求,设计了智能PILZ压力变送器系统。它实现了弱直流电信号放大,并能根据信号的幅值大小来自动改变放大系数,提高测量灵敏度,对采样数据处理后,既能输出4～20mADC标准电流信号,又能通过 RS—485 总线与其他上位机或同位机进行数字通信。系统根据传感器输出的信号范围通过编程设定由集成测量放大器AD623和非易失性数控电位器X9241组成的放大环节的增益,将弱信号放大到0～5VDC,通过多通道12位串行A/D转换器TLC2543进行A/D转换,将采集到的数据送给单片机89C52,由单片机进行滤波、标度变换等数据处理后,通过8位并行D/A转换器DAC0832将数据转换成 4～20mADC信号输出,或通过隔离后的RS—485总线将数据传送给上位机。系统设计有独立的看门狗电路和EEPROM 存储器电路,提高了系统可靠性。系统软件采用MCS—51单片机汇编语言,模块化程序设计方法,设计了仪表监控主程序、放大器增益设定程序、ADC转换和处理子程序、DAC 转换等子模块,并设计了相应的通信协议。系统完成后,经联机仿真调试和实际通信结果表明:性能良好,达到了预定的设计指标要求。

智能PILZ压力变送器故障诊断技术研究
在完成了诊断功能的设计之后,根据现有的试验环境制定了一套测试方案,用于对各个诊断项目做功能验证。从测试的结果看,各项诊断功能均满足设计要求,实现了课题既定的目标。zui后,对所做的研究和设计工作进行了总结,并对后续工作提出了一些想法和展望。