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種智能化的多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)
種智能化的多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)
本系統(tǒng)充分利用了具有的眾多特點(diǎn),，尤其是它能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行和較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；同時(shí)避免PLC自身存在的不足,。隨著處理模擬量個(gè)數(shù)的增加而使硬件成本顯著增加以及自身缺少數(shù)碼直觀顯示等功能,，設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用接口系統(tǒng),。在元需增加模擬量處理模塊的情況下,，能使溫度處理通道數(shù)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)計(jì),，使系統(tǒng)性能價(jià)格比達(dá)到優(yōu)。同時(shí)還增加了LED數(shù)碼顯示接口電路,，用來(lái)實(shí)時(shí)顯示各測(cè)溫點(diǎn)的溫度值或系統(tǒng)信息,。這樣可使系統(tǒng)的處理能力大大加強(qiáng)，以滿足某些特定應(yīng)用場(chǎng)合的需要,。
二,、系統(tǒng)硬件構(gòu)成
現(xiàn)以A-B公司小型模塊組合式可編程控制器SLC5/03及溫度傳感器Pt100為例，討論系統(tǒng)硬件構(gòu)成及各部分作用,。SLC5/03型PLC采用模塊式組合結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際情況任意選擇I/0模塊的類型和數(shù)量,，既適用于小型單機(jī)控制系統(tǒng),，也適用于大型集散控制系統(tǒng)，同時(shí)還提供了許多原本只在大型PLC上才具有的功能,。銷熱電阻Pt100(型號(hào)為WZP)是國(guó)際溫標(biāo)ITS一90標(biāo)準(zhǔn)中作為-200～+850℃溫區(qū)的測(cè)量元件之一,。所以，用SLC5/03型PLC和溫度傳感器Pt100作為例子,，具有一定的典型性,。系統(tǒng)硬件由SLC5/03型PLC、溫度傳感器Pt100,、多路溫度采集單元,、鍵盤顯示單元、加熱驅(qū)動(dòng)器和電加熱器等組成,，如圖1所示,。
圖1 系統(tǒng)硬件框圖
1、可編程控制器本系統(tǒng)所用的SLC5/03型PLC是由框架1746一A7,、電源模塊1746-P2,、CPU模塊1747一L532、開(kāi)關(guān)量輸入模塊1746-IB16、模擬量輸入模塊1746一NI4,、TTL電平輸出模塊1746一OG16和開(kāi)關(guān)量輸出模塊1746一0W16等組成口主要負(fù)責(zé)各測(cè)溫點(diǎn)溫度信號(hào)的采集,、數(shù)據(jù)處理、輸出顯示信息和控制信號(hào)等,。
2,、多路溫度采集單元多路溫度采集單元由精密電壓源電路、測(cè)溫電橋,、電子開(kāi)關(guān)選擇電路等組成,。在PLC的控制下，分時(shí)將各測(cè)溫點(diǎn)溫度傳感器Pt100送來(lái)的溫度信號(hào)(電阻值)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào),。
3,、信號(hào)放大器由集成運(yùn)放LM124及外圍元件組成了能抑制共模信號(hào)的同相并聯(lián)差動(dòng)放大器。該放大器的放大倍數(shù)在一定范圍內(nèi)可調(diào),，以便將多路溫度采集單元送來(lái)的電壓信號(hào)放大到一定的幅值,，以滿足PLC的模擬量輸入模塊的電平要求。
4,、鍵盤顯示單元由3～8譯碼器74HC138,、八D觸發(fā)器74H口73、達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器MC1413,、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器MC14495及LED數(shù)碼管等組成,。主要用于P氏的信息顯示以及接收控制命令。
5,、加熱驅(qū)動(dòng)器和電加熱器加熱驅(qū)動(dòng)器將PLC的控制信號(hào)加以放大后再去驅(qū)動(dòng)電加熱器工作,，以實(shí)現(xiàn)恒溫控制功能。
三,、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
考慮到系統(tǒng)控制功能易于擴(kuò)展的實(shí)際情況,，采取了模塊化方案編制整個(gè)控制軟件。該軟件由初始化模塊,、鍵盤處理模塊,、溫度采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊,、溫度控制模塊和顯示模塊等組成,，如圖2所示。各模塊的主要功能為:初始化模塊為系統(tǒng)起動(dòng)運(yùn)行做好準(zhǔn)備工作,；鍵盤處理模塊負(fù)責(zé)鍵盤掃描與譯碼工作,；溫度采樣模塊負(fù)責(zé)分時(shí)采集各路溫度信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)解決Pt100的非線性問(wèn)題,，溫度控制模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生恒溫控制信號(hào),；顯示模塊負(fù)責(zé)輸出顯示信息,。
圖2