基于温度测量处理变送器的设计

2011-05-27 17:39:17来源: 互联网

一、概述

    石灰炉烧制石灰时炉内各处的温度可能不一样,生产工艺要求得出炉内四点的平均温度,了解各点的温度值,对平均值及各测量点的温度进行报警处理;若某处的信号不正常(传感器损坏或断线)能及时报警并排除在数据处理之外。本系统可完成以上功能,检测处理石灰炉的温度,并以4-20mA形式变送远传温度平均值或最高一点的温度。该产品的工作示意图如下图1所示,在该石灰炉内有四个点分别放四个热电偶,这四个热电偶就是该系统的四路输入信号来源。利用该系统测出如图1所示:

1.jpg

二、系统硬件设计

1、系统结构框图及人机界面

3.jpg

    系统的结构框图见图二。系统硬件部分主要由前端输入电路,A/D及D/A电路,人机界面电路,CPU及外围电路组成。系统达到的主要功能是充许四路信号输入,用户可以通过参数设定选择输入热电偶类型,平时显示温度平均值,若操作者需要可以按动面板上的按键查看任一路信号的温度。四路信号是独立的,有一路短路或断线故障,不影响其它几路信号的工作。仪表具有超限报警功能及热电偶断线提示功能。温度平均值或温度最高的一路信号的变送为4-20mA电流信号输出。系统具有掉电保护功能,当掉电时,设定数据可以保存。

    系统设计有良好的人机界面,操作显示面扳见图3,在控制显示面板上有两排数码管和四个按键,进行系统工作的显示和参数的修改。系统工作方式分为两个状态分别为编程和运行。利用一号键K1(状态切换键)可以在两种状态间切换。在编程状态时,上一排数码管显示参数代号,下排数码管分别显示对应参数。在这种状态下,利用二号键K2(移位键)可以顺序变换不同的参数代号及参数。利用三号键K3(加键)和四号键K4(减键)可以对参数进行修改。

    在运行状态时,上一排数码管显示各个信号回路顺序号(1~~5),下排数码管分别显示对应温度。其中1~4路分别显示四路回路号及其温度,5路显示四路中温度平均值。这五路自动循环显示,利用四号键K4(定位键)可以使显示内容停在当前回路上。在编程或运行状态下,无论何时按下K1,都可使状态变换到另一种状态的初始阶段。

    电路设计中没有扩展总线及程序存储器及I/O口,CPU的四个并行口全作为普通I/O口使用,CPU及外围电路都是标准用法,在此重点介绍有设计特色的A/D及D/A电路和人机界面电路及电源电路。

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关键字:温度测量  变送器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0527/article_2511.html
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