基于FF协议智能变送器的设计与开发

　　1 引言

　　自80年代微处理器技术应用到现场仪表中后，现场仪表智能化技术得到飞速发展，智能化使仪表的技术指标得到很大提高，尤其日趋成熟的通信技术，代表着未来现场仪表的发展方向[‘]。FF协议智能变送器是97国家重点科技攻关项目，它是目前世界上的新一代现场总线仪表，是在美国ROSEMOUNT444温度变送器的技术基础之上，采用了先进的微处理器技术及FF协议通信技术，既有444温度变送器的高可靠性、高稳定性，又有智能化仪表的通信、自诊断、自校验、非线性修正、远距离调整等功能，仪表精度达0.2%。单台仪表覆盖所有热电偶分度及量程，减少了备品备件，给生产部门及用户带来很大的方便，达到国际先进技术水平。

　　2 FF协议的特点及其通信原理

　　FF现场总线是为适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，该系统是开放的，可由来自不同制造商的测量、控制设备构成。其系统最大的特征是它所具有的开放型数字通信能力，它使自动化系统具备了网络化特征，而它又具有区别于其他网络系统的特征，它位于工业生产现场，其网络通信是围绕完成各种自动化任务进行的。其通信模型参考了150/051参考模型，并在此基础上根据自动化系统的特点进行演变后得到的，它只具备150/051参考模型7层中的3层，即物理层、数据链路层和应用层，并把应用层划分为两个子层—总线访问子层与总线报文规范子层。省去了中间的3一6层，但它在原有的150/051参考模型第七层—应用层之上增加了新的一层—用户层，这样可以将通信模型视为4层，其中，物理层定了信号如何发送;数据链路层规定如何在设备间共享网络和调度通信;应用层规定了在设备间交换数据、命令、事件信息以及请求应答中的信息格式;用户层用于组成用户所需要的应用程序，如规定标准的功能块、设备描述，实现网络管理、系统管理等。

　　3 FF协议在智能变送器中的开发与应用

　　用来测量各种工控过程中的小信号参数，将这些参数转换成标准的FF协议信号进行远距离通讯，传送现场mV数字信号，并可进行自诊断，运行Al、RB、TB等功能模块，提供非测量用管理信息。输入输出电气的隔离，转换模块软件的编制，小信号放大稳定性指标，远距离通信，FF协议数字信号的发送与接收，仪表卡应用程序与通讯程序的连接，广泛地应用于石油化工、电站、冶金、轻工、船运等部门。

　　该仪表的技术指标:具有FF通信功能;精度为0.2%;测量范围为0一100mV;环境温度范围为一20一70℃;防爆等级:本安型ExiallCTS.;传输波特率为31.25kb/5.