基于HART協(xié)議的礦用信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)

數(shù)字視頻傳輸已在廣電領(lǐng)域廣泛使用,但是仍有大量的模擬設(shè)備還在使用。本文給出一種將數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換到模擬視頻的方案,可以使模擬設(shè)備在數(shù)字系統(tǒng)中仍然可以使用,避免大量更換設(shè)備帶來不必的要浪費(fèi)。

在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)中,控制卡epcio405輸出的差分信號(hào)與驅(qū)動(dòng)器sh20806n所需的共陽極信號(hào)不匹配,造成步進(jìn)電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)換向功能。針對(duì)這一問題設(shè)計(jì)一種差分信號(hào)轉(zhuǎn)換器,有效地實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)控制功能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行證明,效果良好。

介紹一種電流信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計(jì),通過這種轉(zhuǎn)換器可將ddz-ⅱ型儀表改成精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)的ddz-ⅲ型儀表。

本文結(jié)合某航空發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴管控制規(guī)律及試驗(yàn)技術(shù),采用ad598信號(hào)轉(zhuǎn)換器與lvdt可變差動(dòng)變壓器位移傳感器配合進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換,用于檢測(cè)作動(dòng)筒的行程,介紹了ad598信號(hào)轉(zhuǎn)換器的目的、組成及原理,以及對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)lvdt信號(hào)的處理。重點(diǎn)闡述了基于ad598信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

設(shè)計(jì)了一種電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的校驗(yàn)器,能直接利用電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的勵(lì)磁電流來提供校驗(yàn)器的電源及同步信號(hào)而不需要外接電源,可用于各種電磁流量計(jì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的校驗(yàn)。實(shí)踐證明,該校驗(yàn)器的使用,將大大提高電磁流量計(jì)的測(cè)量精度。

針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中一些智能設(shè)備因通信協(xié)議不同而無法通信的問題,文章以上位機(jī)與modbus智能設(shè)備通信為例,介紹了一種將rs232協(xié)議轉(zhuǎn)換為modbus協(xié)議的智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了該協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)處理速度快,能夠有效地實(shí)現(xiàn)modbus設(shè)備與上位機(jī)之間的通信。

采用嵌入式系統(tǒng)研制一種多協(xié)議轉(zhuǎn)換器,研究了一種基于特征字符集的協(xié)議解析方法,建立了單串口指令序列及序列接收的控制模型,采用特征字符協(xié)議解析法,實(shí)現(xiàn)對(duì)該串口外設(shè)數(shù)據(jù)的自主采集和提取。指令序列和協(xié)議解析方法可選擇、可配置,可滿足對(duì)多種不同協(xié)議的解析和轉(zhuǎn)換。

提出一種基于arm9處理器的電力系統(tǒng)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計(jì)方案。具體闡述該方案的工作原理、主要特點(diǎn)、總體設(shè)計(jì)、硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)modbus設(shè)備到bacnet/mstp現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的集成,提出一種應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)bacnet/mstp現(xiàn)場(chǎng)總線與modbus總線協(xié)議轉(zhuǎn)換方法。分析bacnet協(xié)議和modbus協(xié)議的特點(diǎn),從軟硬件設(shè)計(jì)的角度,提出硬件設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)闡述界面配置軟件和嵌入式協(xié)議轉(zhuǎn)換器軟件設(shè)計(jì),通過對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,提高了轉(zhuǎn)換器的效率。vts測(cè)試結(jié)果表明,該模塊符合bacnet標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備規(guī)范。

闡述了數(shù)據(jù)通信方式的選擇,異步串行通信的定義及設(shè)置,分析了串行接口的實(shí)現(xiàn),詳細(xì)地介紹了基于單片機(jī)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件設(shè)計(jì)及其協(xié)議轉(zhuǎn)換,最后歸納了基于單片機(jī)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn),以推廣該轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。

介紹基于dsp+arm架構(gòu)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)組成及其工作原理,給出了dsp通過emif接口與fpga無縫連接的接口實(shí)現(xiàn),dsp通過hpi接口與arm高速接口的實(shí)現(xiàn),以及基于arm的高速以太網(wǎng)接口。簡(jiǎn)要介紹了基于嵌入式操作系統(tǒng)μclinux的網(wǎng)絡(luò)編程,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

網(wǎng)關(guān)(gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備， 僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)也和路由器類似，不同的是互連層。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣 域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié) 議、數(shù)據(jù)格式或語言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡(jiǎn)單地傳達(dá) 信息不同，網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功 能。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在osi7層協(xié)議的頂層--應(yīng)用層。 大家都知道，從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間，必然要經(jīng)過一扇門。同樣，從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息， 也必須經(jīng)過一道“關(guān)口”，這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義，網(wǎng)關(guān)(gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的 “關(guān)口”。 按照不同的分類標(biāo)

為了滿足鐵路信號(hào)燈系統(tǒng)要求發(fā)光二極管(led)照明電源在惡劣環(huán)境下具有轉(zhuǎn)換效率高,使用壽命長(zhǎng),穩(wěn)定性好等特殊性能,對(duì)大功率led在鐵路信號(hào)燈應(yīng)用中的部分特殊性進(jìn)行了分析;設(shè)計(jì)了一種可與原有鐵路變換器兼容的高效功率鐵路led信號(hào)燈恒壓buck轉(zhuǎn)換器及恒流驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電路可以達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)越來越受到重視,它是面向工廠底層自動(dòng)化及信息集成的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而can總線是現(xiàn)場(chǎng)總線中運(yùn)用比較多的一種。為了解決多種不同設(shè)備接口連接can總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換問題,需要開發(fā)協(xié)議轉(zhuǎn)換器。而當(dāng)前協(xié)議轉(zhuǎn)換器種類繁多,價(jià)格和質(zhì)量參差不齊。該文提出了一種在現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域中用于can總線通信中的多協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),該轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,還可實(shí)現(xiàn)二次開發(fā),支持can總線接口與rs-232接口、rs-485接口設(shè)備協(xié)議上進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)有效通信,在工控儀表領(lǐng)域經(jīng)過測(cè)試后,其性能穩(wěn)定。

針對(duì)目前煤礦井下多種現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式共存的狀況,介紹了一種常用現(xiàn)場(chǎng)通信總線間協(xié)議轉(zhuǎn)換的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。給出了各常用現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)傳輸方法及接口電路設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)以arm芯片lpc2292為核心,擴(kuò)展了以太網(wǎng)、can、profibus、modbus、rs232、rs485接口,可進(jìn)行各協(xié)議間的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)基于不同現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸,對(duì)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化數(shù)字礦井具有極大的意義。

本文著重介紹了應(yīng)用于工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)的led屏存在的問題,并設(shè)計(jì)了一種解決這一問題的單片機(jī)系統(tǒng)。它可以對(duì)變送器和led屏控制器之間的協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,應(yīng)用范圍比較廣泛。

為了解決虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)中具有不同總線類型的各實(shí)物子系統(tǒng)互聯(lián)的實(shí)時(shí)性問題,設(shè)計(jì)了一種多協(xié)議轉(zhuǎn)換器。按協(xié)議高低優(yōu)先級(jí)分配軟硬件資源,硬件設(shè)計(jì)采用dm642+fpga的結(jié)構(gòu),使用fpga實(shí)時(shí)匹配高優(yōu)先級(jí)協(xié)議,并對(duì)dm642分類返回不同中斷信息;軟件設(shè)計(jì)時(shí),按地址分塊存儲(chǔ)協(xié)議以提高的協(xié)議的查找效率,并根據(jù)dsp/bios中各類線程的特點(diǎn),合理分配任務(wù)并分類觸發(fā)不同任務(wù),以加快數(shù)據(jù)處理速度并保證高優(yōu)先級(jí)協(xié)議實(shí)時(shí)性。

為進(jìn)一步提高煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的電能質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)到can總線信號(hào)的轉(zhuǎn)換,以at89s52單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)了本質(zhì)安全型標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)到can信號(hào)的轉(zhuǎn)換器,并采用sja1000can總線控制器接口電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸,重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)換器硬件電路及軟件編制。調(diào)試結(jié)果表明,該轉(zhuǎn)換器運(yùn)行穩(wěn)定可靠,適合于煤礦井下使用。

針對(duì)目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主從應(yīng)答式通信模式無法實(shí)現(xiàn)分站多主并發(fā)、實(shí)時(shí)通信及分站之間的聯(lián)動(dòng)聯(lián)控等問題,提出了一種新型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方案;給出了多環(huán)對(duì)等通信監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,詳細(xì)介紹了信號(hào)轉(zhuǎn)換器的軟硬件設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器分站可以方便地實(shí)現(xiàn)多主并發(fā)及在線擴(kuò)容,分站之間對(duì)等通信與控制無需上位機(jī)調(diào)度,有效縮短了危險(xiǎn)區(qū)域的系統(tǒng)控制響應(yīng)時(shí)間,提高了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性。

針對(duì)目前地鐵監(jiān)控系統(tǒng)中信號(hào)轉(zhuǎn)換器存在信號(hào)傳輸距離受限,轉(zhuǎn)換能力不足的問題,提出了一種基于armcortex-m3內(nèi)核微處理器lm3s8970的新型地鐵安全監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方案;給出了整體外圍通信監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)換器硬件電路及軟件編制。調(diào)試結(jié)果表明,該轉(zhuǎn)換器運(yùn)行穩(wěn)定可靠,信號(hào)傳輸距離由5km提高到10km,并且信號(hào)轉(zhuǎn)換能力也有所加強(qiáng),適合于列控系統(tǒng)使用。

針對(duì)采用can總線的城軌列車通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,本文基于uart協(xié)議和can總線協(xié)議設(shè)計(jì)了can/uart協(xié)議轉(zhuǎn)換器,并通過rs232接口與監(jiān)控系統(tǒng)相連。監(jiān)控系統(tǒng)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)對(duì)城軌列車通信系統(tǒng)的參數(shù)配置和實(shí)時(shí)監(jiān)控,并以可視化的方式顯示監(jiān)控結(jié)果;同時(shí)分析了can2.0協(xié)議、canopen協(xié)議和uart協(xié)議的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了以freescalemc9s12xdp512單片機(jī)為核心的協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件電路,完成了軟件編程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本設(shè)計(jì)通過rs232接口與監(jiān)控系統(tǒng)相連,完成了can總線與rs232接口設(shè)備的數(shù)據(jù)通信,解析了設(shè)備的狀態(tài)信息,最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)城軌列車通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

隨著工業(yè)控制的進(jìn)一步發(fā)展,多個(gè)設(shè)備之間的信息共享和數(shù)據(jù)交換成為一種趨勢(shì),而目前常用的工控設(shè)備通信接口有rs-232、rs-485、can和網(wǎng)絡(luò),由于各接口協(xié)議不同,使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的操作和信息交換難以進(jìn)行,通過多協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將不同接口設(shè)備組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作。本文介紹了以ds80c400微處理器為核心的多接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。針對(duì)系統(tǒng)功能,著重對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。并提出利用javaapplet和socket(套接字)實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的參數(shù)配置,該協(xié)議轉(zhuǎn)換器已運(yùn)用于某系統(tǒng),試運(yùn)行效果良好。