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一、引言
信xin息xi技ji術shu的de飛fei速su發fa展zhan，引yin起qi了le自zi動dong化hua係xi統tong結jie構gou的de變bian革ge，逐zhu步bu形xing成cheng了le以yi網wang絡luo集ji成cheng自zi動dong化hua係xi統tong為wei基ji礎chu的de企qi業ye信xin息xi係xi統tong。現xian場chang總zong線xian就jiu是shi順shun應ying這zhe一yi形xing勢shi發fa展zhan起qi來lai的de新xin技ji術shu。現xian場chang總zong線xian是shi應ying用yong在zai生sheng產chan現xian場chang，在zai微wei機ji化hua測ce量liang控kong製zhi設she備bei（稱為現場總線儀表）之間實現雙向串行多節點數字通信係統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的底層控製網絡，它在製造業、流程工業、交通、樓宇等方麵的自動化係統中具有廣泛的應用前景。
目前，在國內可購到的FF（現場總線基金會）現場總線儀表有：羅斯蒙特公司的FF3051壓力（壓差）變送器、FF3244MV溫度變送器、FFDVC50000智能閥門；Smart公司的FFLD302壓力（壓差）變送器、FFTT302溫度變送器、FFFP302現場總線到氣壓轉換器。本文從工程應用出發，對FFTT302溫度變送器的原理和應用加以介紹，以供自動化人員參考。
二、原理
1、功能與特性
TT302是一種將溫度、溫差、毫伏等工業過程參數轉變為現場總線數字信號的變送器，它還具有控製功能，起到了基地式（現場）儀表的作用。
TT302測量溫度配用RTD（熱電阻）或熱電偶，但也可配用其他具有電阻或毫伏輸出的傳感器，諸如高溫計、負荷傳感器、電阻或位置指示器等。TT302采用數字技術後能實現下列性能：單一的型號能接受多種傳感器、寬量程範圍、單值或差值測量；在現場和控製室之間接口容易，可大大減少安裝和維護費用，能接受二路輸入，也就是說有兩個測量點，準確度為0.02%。
TT302溫度變送器內裝AI（模擬輸入）、PID（比例加積分加微分控製）、ISS（輸入選擇）、CHAR（線性化）和ARTH（計算）等5種功能模塊。它們具有可由用戶組態的基本功能，各種功能模塊都有輸入、輸出，並裝有參數和一個算法。各功能模塊用一個標識符來表示，功能模塊的輸入、輸出等能用其他儀表從總線上讀出，它們之間也能互相連接，其他儀表也能寫入模塊的輸入。TT302與其他現場總線儀表互連構成現場總線控製係統。用戶可通過功能模塊的連接建立適合控製應用所需的控製策略。
2、硬件構成原理
由TT302輸入板、主電路板和顯示板組成。TT302接受來自熱電偶（TC）、mV發生器、熱電阻（ohm）傳感器的信號，這些輸入信號必須在規定範圍內。電壓規定範圍為50~500mV，電阻的規定範圍為0~200W。量程可以組態。
①輸入板
MUX為多路轉換器，它的作用是確保傳感器端子到信號調理板接收的電壓信號是正確的端子間電壓。
信號調理板的功能是給輸入信號乘上一個正確的增益以適合A/D（模/數）轉換器的信號接收範圍。
電源隔離和信號隔離的作用是防止輸入信號與地形成地環電流而引入幹擾。來自主電路板CPU的控製信號和來自A/Dzhuanhuanqidexinhaotongguoguangdianouheqichuanshu，congershixianlexinhaodiandegeli。tongyang，shurubanshangdedianyuanyebixushigelide，dianyuangelishicaiyongbazhiliuzhuanhuanweiyigaopinjiaoliu，bingshiyongbianyaqifengediandelianxilaishixiande。
②主電路板
中央處理器CPU是TT302的核心部件，它控製著整個儀表各個部件的協調工作、線性化和通信。係統程序存貯於CPU外部的隻讀存貯器PROM，運算數據暫存貯於RAM，如果電源開關斷開，RAM中的數據就會丟失。然而，CPU內還有一個非易失性存貯器EEPROM，當電源開關斷開時，這裏的數據仍保留。因此，一些重要的標定、組態和辨識等應用程序都存貯在這裏。主電路板上的EEPROM存貯器用來存貯組態參數（指功能模塊的參數）。
CPU與信號整形之間是通信控製器，此控製器用來監視現場總線上的占空係數（或情況），調製和解調通信信號，引入和刪除數字信號中開始和結束的定界符。
本機調整為兩個幹簧管（也稱磁性開關）[1]。在本機調整時，不用打開儀表的端蓋，即在儀表的電路全部被密封的情況下，利用磁棒的置入與置出就可觸發TT302內nei的de磁ci開kai關guan，進jin行xing儀yi表biao的de組zu態tai和he調tiao整zheng，從cong而er使shi現xian場chang儀yi表biao內nei的de電dian子zi元yuan件jian不bu與yu現xian場chang的de惡e劣lie環huan境jing直zhi接jie接jie觸chu，大da大da延yan長chang了le電dian子zi元yuan件jian的de使shi用yong壽shou命ming，也ye使shi儀yi表biao適shi應ying惡e劣lie環huan境jing的de性xing能neng得de到dao提ti高gao。
TT302是由現場總線供電的，供電電壓為9~32VDC。在供電的同時，儀表的輸入-輸(shu)出(chu)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)也(ye)由(you)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)傳(chuan)輸(shu)，與(yu)二(er)線(xian)製(zhi)模(mo)擬(ni)變(bian)送(song)器(qi)相(xiang)近(jin)，但(dan)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)中(zhong)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)是(shi)雙(shuang)向(xiang)的(de)，而(er)且(qie)傳(chuan)輸(shu)的(de)是(shi)多(duo)個(ge)信(xin)號(hao)。信(xin)號(hao)規(gui)程(cheng)符(fu)合(he)IEC-1158-2，本安，隔爆。
③顯示板
顯示板是一個從CPU接收數據的微功耗液晶顯示器，它為四位半數字值和五位字母的LCD（液晶顯示器）。
三、應用[2]
目前，在中國已有十幾家工業企業選用了Smart公司的302現場總線控製係統。安慶石化腈綸廠是國內率先采用Smart302現場總線控製係統的廠家，其現場總線控製係統應用示意圖如圖2所示。
PCI為過程控製接口卡，它通過卡上的OPRAM（雙口RAM）與PC機CPU進行快速信息交換，從而實現PC機與所有現場總線儀表間的信息交換，而PC機的CPU主要從事管理工作。每塊卡可接4個相互獨立的通道，每個通道下可掛接4塊總線安全柵（SB302）。
總線安全柵除了起總線安全隔離作用外，還起總線供電和總線重複器（放大器）作用。
LD302是一種將差壓、絕壓、差壓、液位和流量等工業過程參數轉變為現場總線數字信號的變送器，它還具有控製功能，起到了基地式儀表的作用。
TT302可就地實現溫度的自動控製，同時把溫度信號通過現場總線傳送給操作站。
FI302是把現場總線數字信號轉換為4~20mADC電流信號的轉換器，IF302是把4~20mA (DC)電流信號轉換為現場總線數字信號的轉換器。這兩個轉換器可使現場總線控製係統與常規模擬控製係統相連。
操作站采用普通工控機及AIMAX-WIN人機界麵軟件。
雙向的全數字通信總線從控製室的操作站一直延伸到現場儀表，中間節省了很多A/D、D/A等環節，既可提高係統的精度，又可減少I/O卡(ka)及(ji)其(qi)安(an)裝(zhuang)空(kong)間(jian)，因(yin)而(er)可(ke)以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)運(yun)行(xing)和(he)維(wei)護(hu)方(fang)麵(mian)的(de)費(fei)用(yong)。在(zai)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)方(fang)麵(mian)，由(you)於(yu)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)下(xia)放(fang)在(zai)各(ge)處(chu)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)儀(yi)表(biao)內(nei)，從(cong)而(er)將(jiang)危(wei)險(xian)分(fen)散(san)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
四、結束語
現場總線控製係統的優越性是不容置疑的，因此，象TT302這樣的現場總線儀表是很有發展前途的儀表，它將使傳統的傳感器或變送器消失，從而開創一個工業控製的新時代
