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一种智能化的多路温度监控系统

作者:时间:2008-01-31来源:收藏

  1 引言 

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/78509.htm

  本系统充分利用了具有的众多特点,尤其是它能在恶劣的工业环境下可靠运行和较强的数据处理能力;同时避免PLC自身存在的不足←随着处理模拟量个数的增加而使硬件成本显著增加以及自身缺少数码直观显示等功能,设计了一个应用接口系统。在元需增加模拟量处理模块的情况下,能使温度处理通道数根据实际需要来设计,使系统性能价格比达到最优。同时还增加了LED数码显示接口电路,用来实时显示各测温点的温度值或系统信息。这样可使系统的处理能力大大加强,以满足某些特定应用场合的需要。

  2 系统硬件构成

  现以A-B公司小型模块组合式可编程控制器SLC5/03及温度传感器Pt100为例,讨论系统硬件构成及各部分作用。SLC5/03型PLC采用模块式组合结构,可根据实际情况任意选择I/0模块的类型和数量,既适用于小型单机控制系统,也适用于大型集散控制系统,同时还提供了许多原本只在大型PLC上才具有的功能。销热电阻Pt100(型号为WZP)是国际温标ITS一90标准中作为-200~+850℃温区的测量元件之一。所以,用SLC5/03型PLC和温度传感器Pt100作为例子,具有一定的典型性。系统硬件由SLC5/03型PLC、温度传感器Pt100、多路温度采集单元、键盘显示单元、加热驱动器和电加热器等组成,如图1所示。

系统硬件

  (1)可编程控制器本系统所用的SLC5/03型PLC是由框架1746一A7、电源模块1746-P2、CPU模块1747一L532、开关量输入模块1746-IB16、模拟量输入模块1746一NI4、TTL电平输出模块1746一OG16和开关量输出模块1746一0W16等组成口主要负责各测温点温度信号的采集、数据处理、输出显示信息和控制信号等。

  (2)多路温度采集单元多路温度采集单元由精密电压源电路、测温电桥、电子开关选择电路等组成。在PLC的控制下,分时将各测温点温度传感器Pt100送来的温度信号(电阻值)转为电压信号。

  (3)信号放大器由集成运放LM124及外围元件组成了能抑制共模信号的同相并联差动放大器。该放大器的放大倍数在一定范围内可调,以便将多路温度采集单元送来的电压信号放大到一定的幅值,以满足PLC的模拟量输入模块的电平要求。

  (4)键盘显示单元由3~8译码器74HC138、八D触发器74H口73、达林顿驱动器MC1413、数码管驱动器MC14495及LED数码管等组成。主要用于P氏的信息显示以及接收控制命令。

  (5)加热驱动器和电加热器加热驱动器将PLC的控制信号加以放大后再去驱动电加热器工作,以实现恒温控制功能。

  3 系统软件设计

  考虑到系统控制功能易于扩展的实际情况,采取了模块化方案编制整个控制软件。该软件由初始化模块、键盘处理模块、温度采样模块、数据处理模块、温度控制模块和显示模块等组成,如图2所示。各模块的主要功能为:初始化模块为系统起动运行做好准备工作;键盘处理模块负责键盘扫描与译码工作;温度采样模块负责分时采集各路温度信号;数据处理模块负责解决Pt100的非线性问题,温度控制模块负责产生恒温控制信号;显示模块负责输出显示信息。

  4 结束语

  本文介绍的多路温度系统,既充分利用了PLC的特点,又对PLC的控制功能进行了扩充,使其具有显示直观、运行可靠、成本低廉、扩展方便、使用简单等优点。经实验测试表明:该系统在测温范围0~400℃时的测量精度不低于1%,具有十分有效的推广应用价值。



关键词: 监控

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