基于HART协议的智能设备管理系统的研究与开发

论文摘要

本论文的研究内容涉及自动化行业中的HART总线技术、EDDL技术，管理的对象为该领域中的智能仪表设备，研究的目的是最终开发出一款能够满足业界需要的自动化监视与控制软件，需要实现的功能包括设备预测性维护、诊断和报警、资产管理、配置与校准等，应用的范围包含电力、石化、生产等领域，本文以此为目标开展了此课题的研究、设计与实现。本论文在总结和分析市场上现有的设备管理软件特点的基础上，结合现场工程应用实际的需要，确定了软件系统应实现的功能及设计方案；通过研究HART总线通信技术及EDDL解析技术，软件最终实现了设备调校、在线报警的功能，并利用智能设备提供的自我诊断功能，实现了预测性维护；另外，根据国内用户对资产管理的需求，本系统还实现了对设备资产的管理，包括台帐管理、报表管理、工作票管理、标定管理、日志管理等；为了实现对数据的管理与存储，本软件还实现了一套满足本系统应用要求的数据文件管理系统，并为第三方系统提供必要的接口支持，如数据库接口、OPC接口等。本文还简要阐述了要实现的软件系统的不足与改进点，包括如何集成FDT技术，如何在现有的数据基础上进一步深入挖掘，如何实现C/S结构，如何整合专业的阀门诊断软件等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 设备资产管理系统产生的历史背景
• 1.2.2 增强性电子设备描述技术的发展
• 1.3 国内外设备资产管理系统发展的现状
• 1.3.1 设备资产管理系统的发展和应用
• 1.3.2 目前存在的设备资产管理软件的不足
• 1.4 研究内容
• 第二章 HART 协议的研究及 EDDL 技术的分析
• 2.1 HART 协议分析
• 2.1.1 HART 协议简介
• 2.1.2 HART 物理层规范
• 2.1.3 HART 协议数据链路层规范
• 2.1.4 HART 帧格式
• 2.1.5 HART 协议应用层规范
• 2.1.6 HART 网络结构
• 2.2 EDDL 技术分析
• 2.2.1 设备描述（DEVICE DESCRIPTION）
• 2.2.2 EDDL 技术的工作原理
• 2.2.3 EDDL 语法组成
• 2.2.4 EDDL 文件解析
• 2.3 本章小结
• 第三章 设备管理软件的总体结构设计
• 3.1 软件总体设计
• 3.1.1 软件整体结构描述
• 3.1.2 性能要求
• 3.2 本章小结
• 第四章 预测性维护与在线诊断报警功能的设计
• 4.1 主框架程序的实现
• 4.2 调度与控制模块的实现
• 4.3 标定管理模块
• 4.4 工作票管理模块
• 4.5 台帐管理模块
• 4.6 驱动通信模块
• 4.7 数据与信息管理模块
• 4.8 报警诊断模块
• 4.9 预测性维护模块
• 4.10 本章小结
• 第五章 设备管理系统的测试与验证
• 5.1 在线诊断报警功能测试
• 5.2 预测性维护功能测试
• 5.3 性能测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 未来展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果