Kaip įgyvendinamas programinės įrangos kompensavimo metodas?

Programinės įrangos kompensavimo metodas apima{0}}šaltos sankryžos temperatūros aptikimą realiuoju laiku naudojant įmontuotą -temperatūros jutiklį. Mikroprocesorius kartu su termoporos kalibravimo lentele arba matematiniu modeliu automatiškai apskaičiuoja ir koreguoja termoelektrinį potencialą, todėl pasiekiamas didelis-tikslumas, visiškai automatinis šaltos sandūros temperatūros kompensavimas. Šis metodas plačiai naudojamas šiuolaikinėse pažangiosiose matavimo ir valdymo sistemose, tokiose kaip PLC, DCS, duomenų rinkimo kortelės ir intelektualūs temperatūros reguliatoriai, ir šiuo metu yra labiausiai paplitęs ir efektyviausias kompensavimo metodas pramoninėje aplinkoje.

I. Pagrindiniai programinės įrangos kompensavimo metodo įgyvendinimo žingsniai

Šaltos sankryžos temperatūros matavimas realiuoju laiku-

Didelio tikslumo temperatūros jutiklis (pvz., Pt100 platinos varžos termometras, NTC termistorius arba integruotas temperatūros jutiklis, pvz., LM35 arba AD590) sumontuotas šalia temperatūros matavimo sistemos gnybtų, kad būtų galima matuoti tikrąją šaltos sankryžos aplinkos temperatūrą T0. Šis jutiklis yra tame pačiame temperatūros lauke kaip ir termoporos šaltoji jungtis, todėl išmatuotas T0 tiksliai atspindi šaltos sankryžos būseną.

Termoelektrinio potencialo signalo gavimas: termoporos išvesties termoelektrinis potencialas E(T,T0) gaunamas naudojant A/D keitiklį, kuris yra elektrovaros jėga, atsirandanti dėl temperatūros skirtumo tarp karštosios sandūros ir ne-nulio šaltos sandūros.

Signalą reikia filtruoti ir sustiprinti, kad būtų pagerintas signalo -ir-triukšmo santykis ir matavimo stabilumas.

Atlyginimo potencialo paieška:

Remiantis žinomu T0, atitinkama E(T0,0) vertė (ty termoelektrinis potencialas tarp šaltos sandūros temperatūros T0 ir 0 laipsnio ) ieškoma iš termoporos kalibravimo lentelės, saugomos sistemos atmintyje.

Kalibravimo lentelė paprastai iš anksto{0}}saugoma pagal skirtingus tipus, pvz., K, E ir S, ir sistema automatiškai ją suderins pagal nustatytą termoporos modelį.

Bendrojo termoelektrinio potencialo apskaičiavimas

Superpozicijos skaičiavimui naudojant tarpinės temperatūros dėsnį:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0)+E(T 0,0)

Tai duoda ekvivalentinį bendrą termoelektrinį potencialą E(T,0), kai šaltoji sandūra yra 0 laipsnių.

Taigi E(T,0) pašalina šaltų sandūros svyravimų įtaką.

Atvirkštinė lentelės paieška, kad gautumėte tikrąją temperatūrą

Apskaičiuotas E(T,0)

E(T,0) dar kartą ieškoma lentelėje, kad būtų gauta atitinkama karštosios sankryžos temperatūra T, kuri vėliau išvedama į ekrano prietaisą arba pagrindinį kompiuterį.

Tiesinė interpoliacija arba polinominis pritaikymas gali būti naudojamas lentelės peržvalgos tikslumui pagerinti, ypač tinka termoporų tipams, turintiems stiprų netiesiškumą (pvz., K tipo).

II. Tipinė aparatinės įrangos architektūra ir duomenų srautas

Jutiklio sluoksnis:

Termopora (temperatūros jutimo galas)

Šaltos sankryžos temperatūros jutiklis (pvz., Pt100)

Signalo kondicionavimo sluoksnis:

Pirminis stiprintuvas (stiprina silpną termoelektrinį potencialą)

Žemo dažnio-filtras (slopina aukšto-dažnio trukdžius)

Kelių-kanalų analoginis jungiklis (perjungia skirtingus įvesties kanalus)

Konversijos ir apdorojimo sluoksnis:

A/D keitiklis (skaitmenizuoja analoginius signalus)

Mikrovaldiklis (MCU) arba PLC CPU (vykdo kompensavimo algoritmus)

Išvesties ir rodymo sluoksnis:

Skaitmeninis ekranas, SCADA sistema, HMI sąsaja

Pavyzdys: Siemens S7-1200 PLC termoporos signalai gaunami per TC modulį. Tuo pačiu metu modulis automatiškai nuskaito šaltos sankryžos temperatūrą. Programa iškviečia „TCON“ ir „TCD“ instrukcijas, kad užbaigtų kompensaciją ir temperatūros konvertavimą.

III. Išplėstinės programinės įrangos kompensavimo formos

Pramonės tendencija: aukščiausios klasės{0}} temperatūros valdikliai dabar palaiko kalibravimo lentelės OTA atnaujinimus ir gali automatiškai nustatyti termoporų tipus, taip pasiekdami išmanųjį kompensavimą „plug{1}}and-play“.