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隨著時代的變化,工業的發展,現在對流量計的需求也越來越高,需要流量計的行業也一直在變化和增加,作為流量計廠家,滿足客戶流量計質量和售后服務的時候,首要的一個要保證流量計的安裝,根據不同的行業,不同的設備,連接形式不同,簡單的說下現在主流的幾種連接方式。
一、法蘭連接:這種連接方式是比較傳統的,流量計的兩端都有可以連接的法蘭,在與管道連接的時候,只要把兩端的法蘭與管道上的法蘭用螺栓固定好就可以了,這種連接可以單向安裝。這種連接的傳感器體積比較小,只適合在小管道中使用。
二、螺紋連接:也有一些小口徑的流量計采用的是螺紋連接,一般在醫療、食品行業中會使用這種連接方式。另外,這種連接在石油、勘探中也有一定的應用。
三、夾裝連接:這種連接方式比較先進,一些自身沒有法蘭的流量計采用的是這種連接,可以用螺栓夾持在管道兩個法蘭之間,連接方式比較簡單。大家有必要知道電磁流量計的安裝方法,在進行夾裝連接的時候就不會出現錯誤了。
四、衛生型連接:現在一些小口徑的管道采用的就是這種連接,常常也把衛生型連接稱作是卡箍式連接,通過這種連接,可以快速安裝和拆卸流量計,其日常清洗和維護也是很方便的。均勻含有液固兩相懸浮的液體,如泥漿、礦漿、紙漿等。
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對于流量計廠家來說,一般和客戶溝通的時候,必然會問對方的連接形式是什么來保證可以正常連 接,這個時候有部分客戶可能不是太了解這個方面,需要廠家對其進行一方面的解釋。不過是廠家還是客戶,了解一下這些連接形式,已經接頭的尺寸都是很有必要的。
本項目中要求智能電磁流量計轉換器所實現的主要功能有:
① A/D采樣,每隔1/12 s采樣一次;
② D/A轉換,輸出4~20 mA電流;
③ 產生電磁流量計必需的2路相位相反、頻率相同的勵磁方波信號,要求頻率為30 Hz和60 Hz兩種;
④ 產生對2路勵磁方波信號高電平接近下降沿的20 ms脈沖采樣信號;
⑤ 液晶顯示,顯示流量結果、檢測狀態(空/滿管狀態、正/反流量)、設置參數和自診斷結果等等;
⑥ 鍵盤管理,設置3個按鍵,對鍵盤動作進行處理;
⑦ 脈沖量輸出,將流量結果轉換成0~1 000 Hz范圍內的脈沖信號輸出;
⑧ 兼容HART協議,對手持式通信器發出的命令作出反應;
⑨ 流量狀態檢測/輸出,檢測管道為空管或滿管,流量方向為正向或反向,并輸出相應的開關量等等。
根據工作條件和工作經驗,我們選擇了Motorola公司的M68HC11系列的單片機來設計智能化方案。M68HC11系列以功能強、速度高而著稱,是功能zui強的8位單片機。它與其他系列單片機zui大的區別在于它具有4種工作方式,即正常單片方式、正常擴展方式、特殊自引導方式及特殊測試方式。對于開發儀表,Motorola公司推薦使用正常單片方式。單片機處于正常單片方式時對外不提供地址線和數據線。由于內部帶了相當可觀的RAM和ROM,因此它通常不需要外接存儲器,并且具備相當多的并行I/O口及高速的同步串行通信口和異步串行通信口。采用M68HC11系列開發儀表,相對來說,能大大簡化系統設計,減小系統體積,接口簡單,便于調試。
由于此項目對智能電磁流量計的要求很高,不僅要求具備電磁流量計的基本測量功能,液晶顯示模塊要能夠顯示大量的信息,并且要能與HART協議兼容。隨之帶來的問題是功能越多,結構越復雜。由一塊單片機來實現全部的功能是不太可能的。比較國外的同類產品可以發現,它們均采用了多CPU系統。因此設計了一套多CPU系統的方案。其中一片CPU作為主機,負責實現A/D采樣、D/A轉換、與HART通信協議的接口及開關量檢測、輸出的功能。主機另一個重要任務是合理安排測量程序,以及如何與其他CPU的通信問題。其余CPU均作為從機。主要用于實現勵磁方波信號、脈沖采樣信號、液晶顯示及鍵盤管理。顯而易見,多CPU之間的數據交換是非常頻繁復雜的。如何實現CPU之間的數據通信以及如何做到它們之間的協調,是所有問題中zui關鍵的一個。
M68HC11系列的單片機之間的通信可采用同步串行通信口SPI。采用串行通信的優點在于連接簡單,傳輸迅速。但國內大多數產品及文獻只涉及了比較簡單的雙CPU通信。對于多CPU的相互通信卻提及甚少。SPI是Motorola單片機*的一種功能,主要用于與外圍器件通信,也可在多機系統中完成處理機之間的通信。SPI系統具有足夠的靈活性,只要用法得當,考慮周密,*可以勝任多CPU的通信問題。
SPI使用3根線進行通信:數據入、數據出和串行時鐘。包含4個引腳:MISO主機輸入從機輸出腳、MOSI主機輸入從機輸出腳、SCLK時鐘腳及SS腳。單片機設置為主機方式時,SCLK信號由內部CPU總線時鐘給出。單片機為從機方式時,在允許SPI系統后,SS為輸入腳,它用于允許SPI從機發送數據,相當于從機的片選信號。
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