为了习惯商场的需求，国内外各大公司纷繁推出新一代的各具特色的智能化流量外表，其间结合现场总线技能的智能电磁流量计的开发尤为有目共睹，这是由于电磁流量计的特色决议的。
1)在各种流量外表中，电磁流量计触及的智能化功用最多，智能化技能的使用不只有利于进步电磁流量计的功用，并且易于与现场总线技能相结合。
2)电磁流量计的用处非常广泛，从流域治理到社区建造，特别是新式环保职业的开展，将进一步推行电磁流量计的使用。
现场总线技能的优势在于简化对现场设备的监控和办理，以网络办理逐渐替代传统的涣散型操控体系。智能化电磁流量计以其本身的智能化技能与现场总线技能相结合，将能极大地满意各个范畴对其使用的要求。现在我国在工业范畴使用较广泛地总线技能有：HART通信协议,基金会现场总线,LONWORKS技能等，下面别离介绍智能电磁流量计与这些现场总线相结合时智能卡的规划。
HART
HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种过渡性协议，它选用FSK技能，在4～20mA进程丈量模仿信号上叠加了一个频率信号，使模仿信号与数字双向通讯能一起进行，互不搅扰。我国现在工业现场中4～20mA规范的模仿外表仍许多存在，HART协议起到了承上启下的效果，在我国得到了广泛的使用。
1.考虑与HART协议相结合，在规划电磁流量计智能卡时选用三CPU计划。CPU选用Motorola公司的68HC11单片机，该种类型的芯片具有体积小、功耗低、体系规划简略等特色，是一切8位单片机中功用最强的系列。CPU1操控A/D采样、D/A转化、数据处理和HART指令接口；CPU2发生矩形波励磁信号和宽脉冲采样信号（CPU2尽管使命少，功用简略，但由于它的牢靠作业是整台外表正常作业的保证，所以单独用一块单片机完结这些功用）；CPU3办理键盘操作和液晶显现（CPU3与智能板的接口可做成插拔式的，是否需求CPU3可由用户挑选）。三块CPU之间的通讯选用同步串行SPI方法，CPU1为主机，CPU2和CPU3为从机.
2.A/D转化电路选用AD7715芯片，这是一种用于低频丈量仪器的芯片，它具有16位无误码分辨率、杰出的抗搅扰性等长处，可对单极输入与双极输入信号进行扩展转化。在智能卡的规划中，AD7715芯片用5V单电源供电，+2.5V的双极性信号输入，其间串行数据的输入脚、输出脚和串行时钟输入脚直接与CPU1的SPI口相连。
3.D/A转化电路选用环路供电芯片AD421,其16位分辨率和60.01%的非线性度特别适合于HART智能外表的规划。AD421自带的稳压器供给＋5V电源，一起也为MODEM供电，与CPU1通过串行接口方法相连，CPU1输出的数字信号直接进入AD421的数据输入脚。一起将AD421与HART协议的MODEM芯片相连，1200Hz和2200Hz的调制正弦波就能够加到AD421芯片输出的电流环路上，这样就能够完结数字信号与模仿信号一起输出。
4.调制解调芯片（MODEM）选用SMAR公司出产的HT2012,HT2012是专门为HART产品而规划出产的。解调器通过IRXA取得FSK信号，FSK信号经解调后在ORXD输出数字信号，ORXD直接与CPU1的异步串行输进口相连。调制器通过ITXD取得CPU1异步串行输出口的数字信号，该信号经调制后在OTXA输出FSK信号，FSK信号经整形后加载到4～20mA输出回路上。INRTS发动调制解调器输出FSK信号，OCD作为载波侦听输出，在IRXA有FSK信号时变为低电平，发动CPU1读取ORXD处的解调信号。由于HT2012芯片解调部分的输入信号取自4～20mA回路，该信号有必要通过带通滤波器以除掉环境噪声搅扰，并经触发器转化成方波进入IRXA。调制部分的输入信号取自CPU1的异步串行输出口，该信号有必要在调制后经整形电路加载到4～20mA没回路。
基金会现场总线（FF）
基金会现场总线（Foundation Fieldbus）是全分布式主动化体系，其开放性数字通信才能使主动化体系具有了网络化特征，要完结的首要功用是对工业出产进程中各个参数进行丈量、信号变送、操控、显现、核算等，完结对出产进程的主动检测、监督、主动调理、次序操控和自我维护，在通讯形式上它选用全数字通讯。由于FF体系将操控功用彻底下放到现场，要求仅由现场外表即可完结完好的操控功用，也即现场外表除了能够进行丈量、核算外，互相之间能够进行通讯接纳、发送和通讯操控，智能电磁流量计以其明显的优势，不只彻底能够满意FF总线的需求，并且能够简化本身的硬件电路，降低成本，进步外表的牢靠性。
现在多家公司都出产可用作基金会现场总线通讯操控器的芯片，如日本的横河公司、富士公司，美国的SHIPSTAR公司，巴西的SMAR公司等。我地点进行九五攻关课题”契合FF协议的智能电磁流量计的开发”时，选用的是SMAR公司出产的FB3050芯片。
1.该芯片契合SP50-2-1992 PART2中所规则的现场总线物理层规范，芯片规划时考虑了和各种盛行的微处理器接口，既可用作现场总线上的主设备的通讯接口，也可用作从设备的通讯接口。为了减轻CPU的担负，FB3050内部规划了数据链路层地址及帧的主动识别处理器，供给了一套主动识别帧操控字和帧意图地址的逻辑机制，有了这套机制再加上DMA电路，FB3050能够不必CPU干涉的情况下就能从网上悉数正确接纳归于本节点的信息帧。
2.网板上的CPU选用嵌入式操控中最常用的Intel80188芯片。80188存储器空间为1MB，最大IO寻址空间为64KB，并集成了一套中止操控器、两路DMA操控器、3个16位定时器、6条可编程的存储器片选线、7条可编程的IO接口片选线。鉴于80188芯片的丰厚资源，在规划流量计智能卡时能够将HART智能电磁流量计智能板中CPU1中的功用彻底上移至FF网板中的Intel80188芯片中。
3.A/D采样电路仍选用AD7715芯片，其数据输入输出线与80188的I/O口线相连，DRDY数据准备好线与中止线INT1相连。80188在定时器届时开中止，当DRDY为低电平时表明数据准备好，中止呼应，进入中止采样处理程序。原有的CPU2、CPU3仍可保存（CPU3由用户挑选），其SPI口线可与80188的I/O线相连，用模仿SPI方法通讯。由于FF总线是全数字通讯，所以4-20mA电路部分能够省去。
LONWORKS总线
LONWORKS 总线是由美国Echelon公司推出的，是许多现场总线规范中比较完善和优异的一种。LONWORKS是根据网络技能的总线产品，在美国等地已有广泛使用，我国已有许多成功的使用实例，结合Echelon公司的OEM协作方法，LONWORKS 总线技能在我国将会有更宽广的使用远景，因而将该技能使用在智能电磁流量计中也是非常必要的。
LONWORKS现场操控网络是一个部分操作网络，为集散式监控体系供给了很强的完结手法。由于在体系中使用了路由器，使网络可不受通讯介质、通讯间隔、通讯速率的约束。智能电磁流量计与LONWORKS技能相结合，不只方便了用户，并且扩展了电磁流量计的使用范畴。
在LONWORKS总线中每一个现场设备称为节点，一个典型的现场操控节点首要包括以下几部分功用块：使用CPU、I/O处理单元、通讯处理器、收发器和电源。LONWORKS技能的中心是神经元芯片，它是节点的通讯协处理器，用以和谐主机与节点之间的通讯与操控，以及各节点之间互相的信息沟通。由于神经元芯片首要是使用高档主机的资源来完结杂乱的测控功用，其外围电路简略、体积小，可做成插拔式的与外表通讯卡接口。这样在规划电路时既坚持了外表通讯卡的通用性，又进步了抗搅扰才能，使得外表在网络忙时仍可独立完结监测与操控功用。一个用户节点的结构框图如图2所示。
现场总线技能的广泛使用是当今工业主动化开展的趋势与必定，近早、更好地将现场总线技能与工业外表相结合，是每一个工程技能人员应该认清的方向，并为之做出活跃的尽力。
