m800多参数多通道变送器的设计与实现

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1、M800多参数/多通道变送器的设计与实现ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHEM800MUTIL-PARAMETER/MUTIL-CHANNELTRANSMITTERUniversityCode:10248Author:HuJionghuiStudentID:1100372127Mentor1:LiJianMentor2:WangChanglinField:SoftwareEngineerin

2、gDateofOralDefense:SchoolofSoftwareShanghaiJiaoTongUniversityMarch，2013M800多参数/多通道变送器的设计与实现上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日M800多参数/多通道变送器的设计与实现上海交通大学

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日M800多参数/多通道变送器的设计与实现M800多参数/多通道变送器的设计与实现摘要在当下的工业生产中，过程检测及在线分析已经成为了一项不可

4、或缺的技术。变送器作为其重要组成部分的，起着至关重要的作用。其通道个数和编码形式直接决定了测量的效率。目前单通道变送器正在被广泛使用，一次只能测量单独变量，使得测量变得重复而冗长，并且如果测量参数众多，则会使得测量成本上升。所以，多通道变送器将会是未来的发展趋势。本文介绍了一款多参数/多通道变送器-M800的设计与实现过程。通过USB接口通讯，来实现RS-485总线上多节点扩展的应用。详细阐述了M800系统将使用到的USB通讯技术，RS-485通讯技术，以及结合这两种技术来实现PC与主板及子板间的通讯，进而运用基于zlib的压缩与解压缩技术对通讯进行编码。由于M8

5、00设计的复杂度导致代码量的庞大，因此zlib将成为支撑BootLoader功能实现的重要技术之一。根据需求，通过对M800需求调研得到的信息，对系统架构进行了设计，总结出了系统使用者的职能。根据系统需求分析，建立了覆盖本系统所有功能的用例模型，并对其中的关键用例进行了描述。同时，将M800变送器系统通过物理模型方式进行架构设计，通过系统层次划分，分为主板及各子板功能模块。根据具体应用功能，子板又进一步划分为ISM板、Base板、O4Flow2板、I3O4板、Relay(PID)板、AnalogIM800多参数/多通道变送器的设计与实现板。接着，本文以多通讯协议实

6、现PC与主板及子板间通讯的子系统和基于zlib库的压缩/解压的子系统为例，通过软件流程图及解释的方式阐述了系统的详细设计方法。最后使用W测试模型对其进行测试，对pH/ORP、光学溶氧、电导率、溶解臭氧和流量等多方面测量用例的覆盖达到100%，并获得了86.49%的测试正确率。并且通过对系统进行EMC性能测试，验证了系统的抗干扰能力及稳定性，确保了系统能达到设计要求，从而证明了M800是一款准确高效的多参数/多通道的变送器。M800能完全代替原来的单通道变送器，并且从成本上给用户带来直接的经济效应，功能上也能通过用户的实际需求，通过BootLoader在线升级程序功

7、能或仅需更换模块子板的方式来进行灵活配置，根本上解决了传统的老式的单一化的产品结构。关键词：M800,多通道变送器,zlib压缩,RS485通讯,USB通讯IIM800多参数/多通道变送器的设计与实现AMULTI-PARAMETER/MULTI-CHANNELTRANSMITTER:M800ABSTRACTInthecurrentindustryproduction,theprocessdetectionandonlineanalysishasbecomeanindispensabletechnology.Transmitter,asanimportantpart

8、ofthe