多路温度采集系统在VCM装置上的应用
多路温度采集系统设计与实现
学校代码:11517学号:201150712117HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING毕业设计(论文)题目多路温度采集系统设计与实现学生姓名高宇照专业班级电气工程及其自动化1121学号201150712117系(部)电气信息工程学院指导教师(职称) 张秋慧(讲师)完成时间2012 年 5 月13日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 研究设计意义及目的 (1)1.3 发展情况 (2)1.4 本设计主要内容 (3)2 设计任务及方案论证 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计方案的论证 (4)2.3系统框图设计 (6)3 多路温度采集系统硬件电路设计 (7)3.1系统模块及模块介绍 (7)3.1.1 系统整体模块控制 (7)3.1.2 模块介绍及原理 (7)3.2 系统基本硬件组成设计 (14)3.2.1微机芯片工作电路设计 (14)3.2.2 温度采集电路设计 (15)3.2.3LCD1602的显示设计 (17)3.2.4 报警电路的设计 (18)3.2.5 电源部分的设计 (19)3.3 系统设计的电路结构图 (21)4 系统的软件设计 (22)4.1 主程序设计 (22)4.2 子程序设计 (23)5 系统调试与性能分析 (27)5.1 系统调试 (27)5.2 性能分析 (29)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)摘要现代化的工业生产中,在很多的场合都需要对各类温度进行检测和控制,采用单片机来对温度进行控制不仅有控制方便、组态简单以及灵活性大等特点而且还可以提高被控温度的技术指标从而能够大大提高产品的质量和数量等作用。
温度是实际生产中比较重要的参数,因此对温度控制系统进行详细的研究很有意义。
本多路温度采集系统由CPU、温度的采集模块、显示模块、报警控制模块等组成。
它利用单片机STC89C52做核心的控制及数据处理器、温度传感器DS18B20做温度检测器、LCD液晶显示器做为系统的输出设备。
多路温度采集及监控系统的设计与实现,温度采集,8051F35.
多路温度采集及监控系统的设计与实现,温度采集,8051F3520,CAN总线,A/D转换1引言温度是生产过程和科学试验中普遍且重要的物理参数。
在工业生产中,为了高效生产,必须对生产过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。
其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。
2系统概述整个温度控制系统主要由计算机控制系统(上位机)、单片机测控系统(下位机)、温度传感器组、功率加热系统等部分组成。
系统采用了模块化的设计思想1 引言温度是生产过程和科学试验中普遍且重要的物理参数。
在工业生产中,为了高效生产,必须对生产过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。
其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。
2 系统概述整个温度控制系统主要由计算机控制系统(上位机)、单片机测控系统(下位机)、温度传感器组、功率加热系统等部分组成。
系统采用了模块化的设计思想,组建方式灵活,并可利用多块单片机测控系统组合的方法增加测量点,具有良好的扩展性。
系统结构框图如图1所示。
温度测量采用高精度的温度传感器PT100获得物体当前温度,经过低功耗、低输入失调电压、线性好的OP07A进行信号放大,送至8051F350内部高速率24位A/D转换器,根据系统设定的目标温度(由上位机发送)和控制范围,通过6路PWM控制加热器的工作状况,使物体达到目标温度并且保持恒温状态。
同时可以利用单片机内部的Flash存储器把各通道设定的温度、系统参数存储起来。
当系统断电或复位后,可以继续运行,增强了系统的抗干扰性能。
3 系统硬件设计3.1 主控电路温度采集监控系统的主控电路采用高性能、功能强大的8051F350。
8051F350是由Cygnal公司推出的完全集成的混合信号系统级芯片(SoC),具有CIP-51微控制器内核,与MCS51指令集完全兼容;机器周期由标准的12个系统时钟降为1个系统时钟周期,处理能力大大提高,峰值速度可达25MI/s;内部集成了构成单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能元件(包括PGA、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、UART、SPI、定时器、可编程计数器/定时器阵列、内部振荡器、看门狗定时器以及电源监视器等)。
多路温度检测系统的设计与研究
1 绪论温度是一个很重要的物理参数,自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。
在工业生产过程中,温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。
温度检测类仪表作为温度计量工具,也因此得到广泛应用。
随着科学技术的发展,这类仪表的发展也日新月异。
特别是随着计算机技术的迅猛发展,以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域,形成了智能化的测量控制仪器,从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。
1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。
一般均具有指示温度的功能,由于测温原理的不同,不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。
例如热电阻温度计,它的测温范围是-200℃~650℃,测量准确,可用于低温或温差测量,能够指示报警、远传、控制变送,但维护工作量大并且不能记录;光学温度计测温范围是300℃~3200℃,携带使用方便,价格便宜,但是它只能目测,也就是说必须熟练才能测准,而且不能报警、远传、控制变送。
近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛,智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。
我国的单片机开发应用始于80 年代。
在这20 年中单片机应用向纵深发展,技术日趋成熟。
智能仪表在测量过程自动化,测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。
都取得了巨大的进展。
目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时,几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。
从技术背景来说,硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。
各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展,从而使用户具有了更大选择范围。
这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题,同时还能简化仪表电路,提高仪表的可靠性,降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。
智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。
基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块
基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块摘要:介绍了一种以MSC1210作为核心器件的多通道、高精度、快速温度采集系统的设计思路。
着重介绍了以MSC1210构成的高精度测温模块。
关键词:MSC1210 高精度测温模块化多路测量在许多传统行业中,多路高精度温度采集系统是不可或缺的。
电厂、石化行业、钢铁厂以及制药厂等企业使用了大量的各类测温器件,如热电阻、热电偶等,这些器件需要定期校准;在严格执行GMP规范的制药厂等企业,高温灭菌需要定期进行灭菌率的验证;在某些要求进行严格的温度控制的场合,也需要进行多点高精度温度测量。
这些工作往往需要一多路高精度测温系统来完成。
在被测温度变化缓慢的情况下,可以使用多路扫描开关配以一个高精度测温表进行多路温度测量以及数据采集。
但在温度测量点数目较多、被测温度变化较快的场合,如大量热电阻、热电偶的自动计量检定系统以及高温灭菌箱自动验证系统中,传统的扫描式多路温度测量系统不无法满足要求了。
近年来,随着高精度A/D转换器件价格的不断下降以及A/D转换器件功能的不断完善,研制廉价的多路、快速、高精度温度采集系统成为可能。
美国德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)新近推出了一种功能很强的带24位A/D转换器的微处理器MSC1210。
MSC1210具有一些增强特性,特别适合测量高精度温度、压力传感器等输出的微弱信号。
本文介绍以MSC1210作为测量、信号处理以及通讯核心的多路高精度温度采集系统模块。
该系统测量通道易于扩充,温度测量精度高,可以快速地进行多路高精度温度测量。
图1 多路高精度测温系统框架1 多路高精度测温系统框架系统由主机与多个智能测温模块组成。
模块与主机之间通过光电隔离的SPI接口进行通讯,使用带有CRC纠错的自定义指令集控制数据传输,主机带有计算机接口(RS232串口以及USB接口)。
系统框架参见图1。
多路温度检测显示与报警系统设计详解
课程设计报告课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员指导老师目录一、前言 (1)二、方案论证 (1)2.1测温元件的选择 (1)2.1.1热电偶和热电阻的选择 (1)2.1.2热电偶的分类 (2)2.2采集模块的选择 (3)2.2.1多功能采集卡 (3)2.2.2 USB采集卡 (4)2.2.3采集模块ADAM-4000系列 (4)2.2.4采集模块ADAM-5000系列 (5)三、硬件电路设计 (6)3.1系统结构方框图 (7)3.2采集模块与主机电路 (7)3.3采集模块与设备电路 (8)四、软件设计 (9)4.1组态界面的设计 (9)4.2报警系统的设计 (9)4.3实时温度数据曲线的设计 (11)多路温度检测、显示与报警系统设计一、概述随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业和人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,它对人们的生活具有巨大的意义。
在工业生产和日常生活中,经常要对温度进行测量和控制,并且有时是多个点进行温度测量,比如冷库温度监控、环境温度测量等。
在这种情况下多点温度检测系统应运而生。
多点温度检测系统通常能对多个工作点进行温度检测,显示当前温度,并且能够对温度进行存储和报警,还能将温度上传到PC机上进行后续处理。
本次课程设计将采用研华数据采集卡ADAM-5000,选用K型镍铬-镍硅热电偶,利用组态软件MCGS和通过计算机,完成6点温度的检测、显示和报警系统。
任务要求:采用研华数据采集卡ADAM-5000,选用合适的测温元件,利用组态软件MCGS和通过计算机,完成10点温度的检测、显示与报警系统。
⑴测温范围及报警要求⑵自动连续读取并显示温度测量值,测绘测量温度实时变化曲线;⑶统计采集的温度平均值,最大值与最小值;⑷实现温度上、下限报警。
二、方案论证2.1测温元件的选择2.1热电偶和热电阻的选择热电阻温度计是基于热电阻效应而工作的。
所谓热电阻效应,是指电阻体阻值随温度变化而变化的性质。
基于STM32与LabVIEW的多路温度实时监控系统设计
刘默,李玉松,元光(中国海洋大学信息科学与工程学院,山东青岛266100)摘要:以低功耗微处理器STM32为硬件控制中心,LabVIEW2014为上位机软件开发平台,设计了一个多路温度采集系 统。
由D S18B20温度传感器同时对室内外多点温度进行采集、处理与整合,通过RS232串行口将采集的温度信息上传 到上位机,上位机LabVIEW对采集的数据进行存储、显示及处理、分析,实现了室内外多路溫度的实时监测。
经实际验 证,该系统运行情况良好。
该系统设计具有较强的实用性,有着准确、实时的优点。
关键词:STM32;LABVIEW;多路温度采集;RS232中图分类号:TP274.2 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017 )07-0079-02Desagn of M uM^baimel Temperature Real-time Momtorii^ system Based on SIM32 and LabVIEWLiu M o,L i Yusong,Yaan Gnang(Ocean Univ^sity o f China,Shandong,Qingdao266100, China)Abstract:A multi-chamiel temperature Monitoring system Based on STM32 and LabVIEW was designed.,using low power consumption micro-controller STM32 as the hardware core,LabVIEW2014 as the software development platfonn.The temperature sensor D S18B20 has collected multi-temperature signal,and then uploaded the date to the host computer through the serial port,the host computer LabVIEW has stcsaged.displayed,processed and analyzed the date,and real-time monitoring of multi-channel temperature from inside and outdoor has been realized.Tlirough the actual verification^the system is running in good condition.The system design is practicability stron^ly,has the advantages o f a ccurate and real-time.Keywords:STM32;LabVIEW;multi-chaimel temperature collection;RS2320引言温度是人们生活中一个重要参数,实时监测室内外温度 及温差对人们的生活具有重要意义。
基于LABVIEW串口的现场实时多通道温度采集测量与实现
Abstract
Temperature is one of the most basic parameters in the machining and temperature detection and monitoring is commonly found in the production. In CNC machining, thermal error of CNC machine need to be calculated, and thermal error compensation is implemented. Through the thermal error compensation techniques to achieve the purpose of the improvement of precision CNC machining. So the study of a multi-channel temperature acquisition and real-time monitoring system based on serial communication has an important significance to improve the performance of industrial control and production efficiency. This article design a multi-channel temperature acquisition circuit of CNC machine. It can acquire four channel temperature data at the same time, also the display of these data is real-time. The method also can set temperature alarming range and if the data exceed the range the system will warn. And using the serial port to realize the single chip microcomputer and computer communication, using upper computer to complete data processing and display of temperature, etc. Temperature measuring precision less than 0.5 ℃. STC89C52 is the main control chip of the design, and LCD1602 is used to display the temperature value, and temperature sensor TC1047 is used for temperature acquisition. Temperature sensor output voltage will by RC filter circuit and amplifier circuit which is composed of operational amplifier OP07, and then through the A/D conversion .finally, through the RS232 serial port sent the digital quantity to upper computer for data processing and display, and the upper computer is wrote by LABVIEW. Can set the temperature data acquisition rate, and can set temperature limit through upper computer, and the collected data can be stored your computer in TXT or XLS format. The design of hardware circuit is based on stable, viable, low-cost design ideas. And the design of software uses modular method. And finally by finishing and debugging of the circuit, we verify the feasibility of the design and also we achieve to the expected results of the design.
采用EM235的多路温度信号采集装置论文
山东交通学院基于PLC的多通道温湿度监控装置的开放性实验院(部)别信息科学与电气工程学院姓名 Donald George指导教师韩耀振目录第1章系统方案设计 (4)1.1 系统原理 (4)1.2 系统总体框图 (4)1.3 系统器件选择 (4)第2章系统硬件设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 PLC主机S7-226CPU (5)2.2.1 CPU结构 (5)2.2.2 CPU供电方式 (6)2.2.3 CPU226的性能参数 (7)2.3 EM235扩展模块 (8)2.3.1 EM235的技术参数 (8)2.3.2 EM235模块接线 (9)2.3.3 EM235模块设置 (10)2.3.4 EM235模块的寻址 (12)第3章系统硬件设计 (13)3.1 Pt100铂电阻 (13)3.2铂热电阻测温原理 (14)3.3 恒流源式测温电路 (15)第4章系统硬件设计 (17)4.1常用的抑制干扰措施 (17)4.2 抑制辐射干扰 (17)4.3 抑制电源干扰 (17)第5章基于PLC的多通道温湿度监控装置 (18)5.1 实验要求 (18)5.2 端子分配(I/O分配表) (18)5.3 程序设计及注释 (18)梯形图: (22)5.4 实验照片 (27)结论 (27)前言随着科学技术的迅猛发展,非物理量的测试与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域,而且也正逐步引入到人们的日常生活中去。
传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。
在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。
数据采集系统是计算机智能仪器与外界物理世界联系的桥梁,是获取信息的重要途径。
数据采集的任务,具体地说,就是采集传感器输出的模拟信号并转换为计算机能识别的数字信号,然后送入计算机或相应的信号处理系统,根据不同需要进行相应的计算和处理,得出所需要的数据。
毕业设计 多路温度采集电路设计
编号:题目:院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:题目类型:实验研究工程设计2013年10月21日摘要本毕业设计提出一种基于AT89C51单片机为核心的温度采集系统,并采用数字化单总线技术的设计方案应用于多路温度采集系统中。
方案采用了一种新型数字温度传感器DS18B20,利用DS18B20温度传感器将温度的变化,变换成电流的变化,再转换为电压变化输入模数转换器,通过单线总线传给AT89C51单片机,AT89C51单片机把数据通过液晶显示器LCD1602实时显示不同方位的温度变化。
系统对多点的温度进行实时巡检,同时能够通过设定的指令对温度进行监控。
温度传感器DS18B20负责温度的采集,单片机将从DS18B20发出的信息读取的温度并与有效温度的上下极值进行比较,若超过有效温度范围则启动报警系统,否则继续从DS18B20读取温度。
该系统具有实用性强、可靠性高、测量精度高等特点。
测温范围在-55℃~+125℃。
关键词:数字温度传感器(DS18B20);单片机(AT89C51);液晶(LCD1602)显示器。
IIAbstractThis design is proposed based on AT89C51microcontroller as the core of the temperature control system and its digital single-bus technology used inthe design of the greenhouse temperature measurement system. Program uses a new type of digital temperature sensor DS18B20, use DS18B20 temperature sensor embedded inside the greenhouse temperature, transformed into the current changes, and then a converted to voltage input ADC, the bus passed through the single AT89C51 comicic- rocontroller AT89C51 microcontroller input and output through the serial port tounat- e with the PC machine. System for real-time multi-point inspection of temperature, w- hile providing instruction based on the temperature of PC-time acquisition. Tempsen- sor for temperatureDS18B2collection, microcontroller reads the message from the D- S18B20 temperature and with the effective temperature of the upper and lower extm- comparison, if more than the effective temperature range, start alarm system, and to the PC, send the appropriate signals, or continue to read from the DS18B20 temper- rure. The system has a practical and high reliability。
最新-基于MSC201910的多路高精度温度采集系统模块 精
基于MSC1210的多路高精度温度采集系统模块摘要介绍了一种以1210作为核心器件的多通道、高精度、快速温度采集系统的设计思路。
着重介绍了以1210构成的高精度测温模块。
关键词1210高精度测温模块化多路测量在许多传统行业中,多路高精度温度采集系统是不可或缺的。
电厂、石化行业、钢铁厂以及制药厂等企业使用了大量的各类测温器件,如热电阻、热电偶等,这些器件需要定期校准;在严格执行规范的制药厂等企业,高温灭菌需要定期进行灭菌率的验证;在某些要求进行严格的温度控制的场合,也需要进行多点高精度温度测量。
这些工作往往需要一多路高精度测温系统来完成。
在被测温度变化缓慢的情况下,可以使用多路扫描开关配以一个高精度测温表进行多路温度测量以及数据采集。
但在温度测量点数目较多、被测温度变化较快的场合,如大量热电阻、热电偶的自动计量检定系统以及高温灭菌箱自动验证系统中,传统的扫描式多路温度测量系统不无法满足要求了。
近年来,随着高精度转换器件价格的不断下降以及转换器件功能的不断完善,研制廉价的多路、快速、高精度温度采集系统成为可能。
美国德州仪器公司新近推出了一种功能很强的带24位转换器的微处理器1210。
1210具有一些增强特性,特别适合测量高精度温度、压力传感器等输出的微弱信号。
本文介绍以1210作为测量、信号处理以及通讯核心的多路高精度温度采集系统模块。
该系统测量通道易于扩充,温度测量精度高,可以快速地进行多路高精度温度测量。
图1多路高精度测温系统框架1多路高精度测温系统框架系统由主机与多个智能测温模块组成。
模块与主机之间通过光电隔离的接口进行通讯,使用带有纠错的自定义指令集控制数据传输,主机带有计算机接口232串口以及接口。
系统框架参见图1。
智能测温模块由1210微转换器构成,模块本身具有完整的信号调理、转换、数据修正计算及变换内部标准等功能。
为了避免外部干扰对转换的影响,接口使用高速光电耦合电路,并采用模块自带的稳压电路供电。
基于ARM11的多点温度采集系统在中频炉中的应用
Value Engineering0引言中频感应加热炉(下称中频炉)是一种将工频50HZ 交流电转变为中频(300HZ 以上至20KHZ)的电源装置,把三相工频交流电,整流后变成直流电,再把直流电变为可调节的中频电流,供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流,在感应圈中产生高密度的磁力线,并切割感应圈里盛放的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流。
[1]中频炉一般采用水循环冷却方式来冷却感应加热炉,水循环冷却采用在加热壁边缘包裹水箱实现降温目的,水箱外由多条外接水管实现水循环,达到循环制冷的效果。
所以,每条外接水管的测温采集就具有重要意义,通过测温可以清晰看到排水管工作情况,保证感应炉正常工作以免过热产生危险。
本文以恒拓49MN 中频炉项目为例,提出一种多点温度采集系统,实现多点温度采集,降低成本,并为后续应用提供高效的开发平台。
1系统架构利用ARM 为内核的嵌入式系统,将多个DS18B20相连接,并配有触摸屏,实现温度实时监控,嵌入式系统配备RS-485,RS-232,及网络接口,可方便的与PLC 或上位机进行通讯,触摸屏界面用WINCE 操作系统,利用VS2005编写采集界面,实现整套多点温度采集系统。
多点温度采集系统结构如图1所示。
ARM11为内核WinCE6.0为操作系统的整个采集系统可通过传感器DS18B20多点采集温度,并实时将温度信息在触摸屏上显示,并通过RS-485与PLC 通讯,[2]网络接口与上位机通讯。
1.1温度传感器DS18B20硬件连接我们主要通过I/O 引脚的电平读写来完成单总线的通信,采用ARM 内部的定时器产生中断来完成有时隙要求的工作。
通过预分频后产生的计时单位达到1μS [3],能够满足中频炉时序的需要。
DS18B20与控制器的接口及其简单,只需将DS18B20的信号线与控制器的一位双向端口连接即可。
系统连接如图2所示。
1.2嵌入式S3C6410的硬件组成利用嵌入式ARM S3C6410的硬件架构如下图3示。
基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计
摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
本设计是基于LabVIEW 2010开发平台而简单模拟设计的一个四通道数据采集系统,其中下位机是采用单片机模拟产生实时温度数据,上位机系统则具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警系统、数据记录查看等功能,实现了四通道温度数据采集的目的。
本文首先概述了虚拟仪器技术,LabVIEW开发平台,然后简单那介绍了数据采集的相关理论,最后具体讲解了本设计的各个模块在LabVIEW 上是如何实现的。
关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEWAbstractVirtual instrument(VI) combines computer science, bus technology, software engineering with measurement instrumentation technology, making use of the computer powerful digital processing ability realize most of the functions of the instrument, breaking the traditional instrument, forming the framework of a new instrument model.This design is based on LabVIEW 2010 development platform and simple simulation design of a four channel data acquisition system, including lower machine is produced by single chip microcomputer simulation real-time temperature data, PC system has data collection, data collection and real-time display, storage and management, alarm system, data record check, and other functions, realize the four channel temperature data collection purpose.This paper first summarizes the virtual instrument technology, LabVIEW development platform, and then simple that introduces the data acquisition of relevant theory, and finally to explain in detail the design of each module in LabVIEW on how it is done.Key words: Virtual Instrument; Data acquisition;LabVIEW目录摘要....................................................................................................................... - 1 -Abstract ..................................................................................................................... - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -第一章绪论........................................................................................................... - 5 -1.1 引言......................................................................................................... - 5 -1.2 数据采集的意义和任务......................................................................... - 5 -1.3 虚拟仪器在数据采集中的应用价值..................................................... - 5 -1.4 本设计所做的工作................................................................................. - 6 -第二章设计原理................................................................................................... - 6 -2.1 数据产生................................................................................................. - 6 -2.2 串口接收................................................................................................. - 7 -2.3 分通道显示............................................................................................. - 8 -2.3.1 数据分离..................................................................................... - 8 -2.3.2 门限设置..................................................................................... - 8 -2.3.3 波形显示..................................................................................... - 9 -2.4 华氏转换................................................................................................. - 9 -2.5 报警系统............................................................................................... - 10 -2.6 数据文件存储....................................................................................... - 10 -2.6.1 建立头文件............................................................................... - 10 -2.6.2 数据TXT存储........................................................................... - 11 -2.7 记录数据读取....................................................................................... - 11 -2.8 面板设计............................................................................................... - 12 -第三章程序的调试............................................................................................. - 12 -3.1 调试结果............................................................................................... - 13 -3.1.1 波形显示................................................................................... - 13 -3.1.2 缓冲区字符串........................................................................... - 13 -3.1.3 数据存储文件........................................................................... - 13 -3.1.4 报警........................................................................................... - 14 -3.1.5 华氏转换................................................................................... - 14 -3.1.6 波形回显................................................................................... - 14 -3.2 调试问题与解决方案........................................................................... - 15 -3.2.1 字符串缓冲区........................................................................... - 15 -3.2.2文件存储................................................................................... - 15 -3.2.3 华氏转换................................................................................... - 15 -3.2.4 波形回显................................................................................... - 16 -3.3 调试心得和建议................................................................................... - 16 -第四章总结......................................................................................................... - 17 -参考文献................................................................................................................. - 18 -附录(一)单片机程序代码.................................................... 错误!未定义书签。
高精度多路温度采集模块硬件电路设计
2008.幸12fiJ危子测斌Dec.200B镶12翔ELECTRONICTESTNo.12.--jLC了同精度多路温度采集模块硬件电路设计李海真1,孙运强1,许鸿鹰2(1中北大学信息与通信工程学院通信教研室太原030051;2天津创世科技有限公司天津300000)摘要:介绍了一种高精度多路温度采集模块,论述了该系统的实现方案的基础上,进行了信号输入测量电路、A/D转换电路及热电偶冷端温度补偿电路的系统硬件电路的设计,并采取独立供电措施及信号光耦隔离设计来增加系统的抗干扰性能及稳定性。
设计中采用精度高、具有片内PGA的模数转化器CS5522,实现了多信号智能输入,简化了电路设计,结合软件程序进行误差修正,保证了测量精度。
对温度采集模块的性能进行了测试,实验结果表明:系统设计比较合理,精度较高,达到预期效果。
关键词:温度采集模块;CS5522;高精度;硬件电路中图分类号:TP211文献标识码:AHardwarecircuitdesignofmultichanneltemperaturesamplemodulewithhighprecisionLiHaizhenl,SunYunqian91,XuHongyin93(1DepartmentofCommunication,UniversityofInformationandCommunicationEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051;2TianjiinChuangshiLimitedTechnologyCompany,Tianjin300000,China)Abstract:Thispaperpresentedthehighprecisionmultichanneltemperaturesamplemoduleandthesystemscheme,onthisbasicdesignedthesystemhardwarecircuit,whichisconsistof:sig—nalinputmeasurementcircuit,A/Dconversioncircuit,coldjunctiontemperaturecompensationmeasurementcircuit,alsoprovidedpowercircuitandopticallycoupledisolationcircuittOim-proveinterferenceimmunityandstability.Thesystemdesignusedthehighprecisionanalog-to-digitalconverterCS5522withainteriorPGA,achievingthemultiplesignalintelligentlyinput.Simplifyingthecircuitdesign,modifyingtheerror,andguaranteeingthemeasurementaccura—cy.Theperformanceofthetemperaturecollecttingmodulewastested,theresultshows:thesystemdesignwasreasonablewithhighprecision,itagreeswellwiththeanticipatedobjects.Keywords:temperaturesamplemodule;CS5522;highprecision;hardwarecircuit0引言温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产中一个非常重要的参数。
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多路温度采集系统在VCM装置上的应用
本文对MTL多路温度采集系统在安徽华塑股份有限公司一期工程VCM装置的应用以及产生的经济效益进行了深入的分析论述。
标签:VCM装置;多路温度采集系统;485通讯;DCS控制系统
1 安徽华塑股份有限公司一期工程VCM装置简述
安徽华塑股份有限公司一期工程VCM装置的生产能力与46万吨/年聚氯乙烯装置相匹配,年产供聚氯乙烯聚合用VCM单体46万吨,采用直径3200mm 的大型转化器,共80台,转化器采用庚烷撤热。
每条线40台转化器,分为两段,一段20台,二段20台,一、二段转化器均不分组。
VCM装置的整个工艺生产过程自动化控制水平相对较高,采用了日本横河先进的CENTUM VP DCS控制系统进行监控。
2 VCM转化装置采用多路温度采集系统的原因分析
VCM单体转化的工艺过程对温度指标的控制要求较高,操作温度要求严格控制在130~170℃,且要对每台VCM转化器12个不同深度层级进行温度监控,我们公司VCM转化器采用的温度检测仪表是E型铠装多点热电偶,每支E型铠装多点热电偶有三个不同检测深度的传感器。
每台转化器上共有4支型铠装多点热电偶,共计12个温度传感器,即每台转化器有12个温度信号需要被采集到DCS控制系统进行监控。
由于整个装置共有80台转化器,共计960个温度信号需要被采集。
如果按照常規的信号采集方式,则需要投入大量的DCS I/O卡件,需要大量的E型热电偶信号专用补偿导线,需要增加机柜数量和机柜间空间,需要增加组态、接线以及信号线缆敷设等工作量。
根据VCM转化装置温度检测点多且相对集中的特点,从项目整体节约投资考虑,我们公司选择了MTL830系列的多路温度采集系统用于VCM装置80台转化器的温度信号采集。
3 MTL830系列多路温度采集系统在VCM转化装置上的应用介绍
3.1 MTL830系列多路温度采集系统的特点
①能够节省信号线缆采购以及敷设的费用;②能够有效节省安装时间和安装空间;③本身自带状态显示功能,便于故障的查找;④通过ModeBus485串行通讯接口直接与DCS控制系统进行信号通讯;⑤通讯采用冗余的方式,确保通讯的可靠性。
3.2 MTL830系列多路温度采集系统的结构
MTL830系列多路温度采集系统主要由信号采集变送单元MTL831B、信号接收单元MTL838-MBF、数字信号隔离栅MTL3052以及通讯线缆组成。
其中信
号采集变送单元MTL831B安装于现场的防爆箱内,信号接收单元MTL838-MBF 安装于机柜间中的DCS控制系统盘柜内。
每个信号接收单元MTL838-MBF可以采集32个热电偶信号,因此一个信号接收单元MTL838-MBF可以接收2个信号采集变送单元MTL831B发送的信号,即可以对应两台转化器的24个温度信号的采集。
通过上述的阐释可知,每套MTL830系列多路温度采集系统可以采集两台转化器的24个现场温度信号,这样就可以将常规硬线信号采集的24根E型热电偶信号专用补偿导线减少为2根普通的本安信号线缆。
我们VCM装置80台转化器,共计采用40套MTL830系列多路温度采集系统,即可以总计减少E型热电偶信号专用补偿导线880根。
数字信号隔离栅MTL3052的作用是限能。
3.3 MTL830系列多路温度采集系统内部的信号传输
现场信号采集变送单元MTL831B同机柜间内的信号接收单元MTL838-MBF之间采用的是冗余通讯方式,正常工作时只有一条数据线进行数据传输,当在用数据通讯回路发生故障时,自动切换到另外一条通讯回路上。
信号采集变送单元MTL831B和信号接收单元MTL838-MBF之间的通讯线缆可以采用普通的本安信号电缆,该通讯线缆既是通讯线又是电源线,最大的通讯距离可以达到1.2km。
3.4 MTL830系列多路温度采集系统与DCS控制系统的数据通讯
信号接收单元MTL838-MBF的信号输出类型为冗余的RS485,ModeBus通讯协议。
最多31个MTL838-MBF可以串接到一个DCS控制系统的RS485串行通讯卡件接口上。
整个VCM装置两条线共计采用40个信号接收单元MTL838-MBF,我们采用一条线20个信号接收单元MTL838-MBF串接到一个DCS控制系统的RS485串行通讯卡件接口上的方式进行信号采集。
一块日本横河CENTUM VP DCS控制系统的RS485串行通讯卡件有两个通讯接口,即一块DCSRS485串行通讯卡件就可以完成80台转化器的温度采集。
自每个信号接收单元MTL838-MBF的输出接口到DCS控制系统的RS485串行通讯卡件接口要采用专用的485通讯线缆。
3.5 MTL830系列多路温度采集系统的运行情况
自安徽华塑股份有限公司一期工程VCM装置2013年1月投产以来,MTL830系列多路温度采集系统总体运行平稳,设备故障率较低,没有出现过工艺参数检测数据失真的情况,有力的支撑了工艺生产的有序开展。
4 针对VCM装置采用MTL830系列多路温度采集系统产生的经济效益进行分析
我们VCM转化装置80台转化器,共计采用40套MTL830系列多路温度采集系统,即可以减少E型热电偶信号专用补偿导线880根,自现场转化器到机柜间每根信号线缆按照平均500米的距离计算,即可以节省E型热电偶信号专用补偿导线44万米,按照E型热电偶信号专用补偿导线的市场价格8元/米计算,仅E型热电偶信号专用补偿导线一项即可以节省投资352万元。
再加上对应的线缆安装材料、桥架、MTL830系列多路温度采集系统与日本横河CENTUM VP DCS控制系统I/O卡件的差价以及增加的施工费用,总计可以节约投资近500万元,为公司大大节省了项目投资费用,也为日后的仪表专业维护减少了工作量。