PAS500控制系统小信号输入模块的软件研究和实现

更新时间：2020-03-26 11:50:35 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：pas500 控制系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

对于过程自动化控制系统来说，温度测量的准确性、实时性和稳定性直接或间接地影响整个系统的可靠性、有效性和安全性。PT100型、PT10型、Cu50型和Cu100型等热电阻温度传感器以及K型、S型、B型、T型、J型和E型等热电偶温度传感器是国内外常用的温度传感器。PAS500控制系统小信号输入模块是实现8路上述温度传感器温度信号测量并将测量结果通过基于RS485总线的Modbus通信协议发送给外部请求设备的一种模拟量输入模块。本课题的任务是基于自动化行业相关技术、标准和规范以及PAS500控制系统总体设计要求，重点研究模块硬件平台核心元件的特性、热电阻和热电偶温度传感器测温原理以及Modbus通信协议等关键技术，实现该模块的嵌入式软件的设计与开发。

本文首先介绍模块的技术背景和关键技术，然后以模块设计流程为主线依次介绍了模块的设计要求、总体设计方案、硬件设计方案、嵌入式软件的设计、部分程序代码实现以及模块联机测试和试验情况。温度测量和Modbus通信是模块的主要功能。本文对热电阻和热电偶温度传感器温度测量原理以及基于串行链路的Modbus通信协议做了重点介绍，并详细阐述了各种传感器温度信号采集、滤波和转换的方法和流程以及Modbus通信接口协议的制定和实现。温度转换算法的设计是实现有效测温的关键环节。本文基于热电阻和热电偶温度传感器测温原理，参照《GB/T16839》和《JB/T8622》等相关标准和规范，充分考虑基于8位单片机硬件平台的资源和性能，采用分段曲线拟合技术实现各种传感器温度转换算法和热电偶冷端补偿算法设计，并设计了分时轮询实现8个通道温度测量的方法和流程。此外，本文还对模块的参数设置和工作状态显示等辅助功能的设计和实现做了必要的介绍。

经公司内部联机测试和机械工业第十八计量测试中心站型式试验验证，模块各种功能正确实现，且达到温度测量误差不大于2‰、8通道测量周期不大于1秒、通信响应时间不大于2毫秒和连续通信100万次无故障发生等设计要求。

该模块的功能和性能满足一般现场应用需求，目前已经投入现场使用，运行情况良好。相对当前一些先进的产品，该模块虽具备一定的价格优势，但是性能仍有一些差距，需在今后的产品设计和软件开发过程中不断地改进和完善。