MP702D微差压计通信协议在智能型微差压变送器的应用
来源: http://www.xiandabj.com/   发布时间: 2013-09-22 06:21   1928 次浏览   大小:  16px  14px  12px
MP702D微差压计现场通讯协议是工业界广泛认可的标准,在4-20mA 智能设备的基础上增加了数字通讯能力。

MP702D微差压计现场通讯协议是工业界广泛认可的标准,在4-20mA 智能设备的基础上增加了数字通讯能力。MP702D微差压计协议是唯一向后兼容的智能仪表解决方案,在一条电缆上可以同时传递4-20mA 模拟信号和数字信号。主要变量和控制信号由4-20mA 传送,而另外的测量,过程参数,设备组态,校准及诊断信息在同一线对,同一时刻通过MP702D微差压计协议访问。与其他过程仪表“开放”的数字通讯技术不同的是,MP702D微差压计兼容现有系统。

MP702D微差压计现场总线(简称HF)系统采用主从工作方式:主机为1 台IBM-PC机;从机为1 台或多台遵守MP702D微差压计协议的HF 智能变送器。当从机只有1 台HF 智能变送器,即智能变送器工作在点-点方式下时,可继续使用传统的微差压范围±2KPa信号进行模拟传输,而测量、调整和测试数据用数字方式传输;当从机为多台HF 智能变送器时,即智能变送器工作在多站方式下时,微差压范围±2KPa信号作废,每台变送器工作电流为4mA 左右。所有测量,调整和测试数据均用数字方式传输。由于每台HF 变送器有唯一的编号,所以主机能对每一台变送器进行操作。MP702D微差压计提供设备描述语言(DDL),以确保互操作性。应该指出,MP702D微差压计被认为是事实上的工业标准,但它本身并不算现场总线(模拟和数字的混合),只能说是现场总线的雏形,是一种过渡协议。由于微差压范围±2KPa模拟信号标准将在今后相当长的时间内存在,所以研究MP702D微差压计协议仍具有重要意义。

MP702D微差压计通信原理
MP702D微差压计协议是一种兼容现行微差压范围±2KPa模拟系统的过渡性现场总线标准,协议具备以下特点:在微差压范围±2KPa模拟信号上叠加数字信号进行双向数字通信,兼容现行模拟体制;可同时进行点对点的微差压范围±2KPa模拟和数字通信;可以使用多站方式进行通信;可传送被测变量、设备设置参数、设备检测结果等多种信息;开放的体系结构,任何厂商和用户都能够免费得到;数字响应时间为500ms,突发方式为300ms。MP702D微差压计协议参考ISO/OSI,采用它的简化三层模型结构,包括第一层物理层,第二层数据链路层和第七层应用层[33,39,40]。物理层规定信号的传输方法、传输介质。MP702D微差压计协议为实现模拟通信和数字通信同时进行而互不干扰,采用基于Bell202 标准的FSK 频移键控信号,在低频的微差压范围±2KPa模拟信号上叠加音频数字信号进行双向数字通信。音频数字信号的幅度为0.5mA,数据传输速率为1200bps,1200Hz 代表逻辑“1”,2200Hz代表逻辑“0”

---由于FSK 信号的平均值为0,所以不影响传送给控制系统的模拟信号的大小,保证了与现有模拟系统的兼容性。图5-1-2 所示为MP702D微差压计协议的数字和模拟信号叠加后同时传输的示意图。通信介质的选择视传输距离长短而定,采用双绞电缆传输时最大传输距离可达1500m,线路总阻抗应在230~1100Ω之间。

Bell202标准HART通信示意图数据链路层规定MP702D微差压计协议帧的格式,实现建立、维护、终结链路通信的功能。MP702D微差压计协议根据冗余检错码信息,采用自动重复请求发送机制,消除由于线路噪声或其他干扰引起的数据误码,实现数据无差错传送。现场仪表要执行MP702D微差压计指令,操作数必须合乎指定的大小。每个独立的字符包括:1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位。由于数据的有无和长短不恒定,所以MP702D微差压计数据的长度也不一样,最长的MP702D微差压计数据包含25字节。
---应用层即为MP702D微差压计命令集,用于实现MP702D微差压计指令。命令分为三类,即通用命令、普通命令和专用命令。
---MP702D微差压计协议通信中,主要的变量或控制信息一般由
微差压范围±2KPa传送,另外的诸多的测量数据、设备参数、校准信息、诊断信息等通过MP702D微差压计协议传输,采用半双工通信方式。

 

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