Kuidas tarkvara kompenseerimise meetodit rakendatakse?

Tarkvaraline kompensatsioonimeetod hõlmab reaalajas{0}}külma ristmiku temperatuuri kogumist, kasutades sisseehitatud-temperatuuriandurit. Mikroprotsessor koos termopaari kalibreerimistabeli või matemaatilise mudeliga arvutab automaatselt termoelektrilise potentsiaali ja korrigeerib seda, saavutades nii -täpse, täisautomaatse külma ristmiku temperatuuri kompenseerimise. Seda meetodit kasutatakse laialdaselt kaasaegsetes intelligentsetes mõõtmis- ja juhtimissüsteemides, nagu PLC-d, DCS-id, andmehõivekaardid ja intelligentsed temperatuurikontrollerid, ning see on praegu tööstuslikes seadetes kõige levinum ja tõhusam kompensatsioonimeetod.

I. Tarkvara kompenseerimise meetodi juurutamise põhietapid

Külma ristmiku temperatuuri reaalajas omandamine

Temperatuurimõõtmissüsteemi klemmide lähedusse on paigaldatud kõrge täpsusega-temperatuuriandur (nt Pt100 plaatinatakistustermomeeter, NTC-termistor või integreeritud temperatuuriandur, nagu LM35 või AD590), et mõõta tegelikku külmaühenduse ümbritsevat temperatuuri T0. See andur on samas temperatuuriväljas kui termopaari külmühendus, tagades, et mõõdetud T0 peegeldab täpselt külma ristmiku olekut.

Termoelektrilise potentsiaali signaali kogumine: termopaari väljundi termoelektriline potentsiaal E(T,T0) saadakse A/D muunduri abil, mis on kuuma ja mitte-null-külma ristmiku temperatuuride erinevusest tulenev elektromotoorjõud.

Signaali -/-müra suhte ja mõõtmise stabiilsuse parandamiseks tuleb signaali filtreerida ja võimendada.

Hüvitise potentsiaali otsing:

Teadaoleva T0 põhjal otsitakse süsteemi mällu salvestatud termopaari kalibreerimistabelist vastav E(T0,0) väärtus (st termoelektriline potentsiaal külma ristmiku temperatuuri T0 ja 0 kraadi vahel).

Kalibreerimistabel on tavaliselt eel{0}}salvestatud vastavalt erinevatele tüüpidele, nagu K, E ja S, ning süsteem sobitab selle automaatselt vastavalt seadistatud termopaari mudelile.

Kogu termoelektrilise potentsiaali arvutamine

Vahetemperatuuri seaduse kasutamine superpositsiooni arvutamiseks:

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

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

See annab ekvivalentse summaarse termoelektrilise potentsiaali E(T,0), kui külmsiirde on 0 kraadi.

E(T,0) välistab seega külmade ristmike kõikumiste mõju.

Tabeli pöördotsing tegeliku temperatuuri saamiseks

Arvutatud E(T,0)

E(T,0) otsitakse tabelist uuesti, et saada vastav kuuma ristmiku temperatuur T, mis seejärel väljastatakse kuvarisse või hostarvutisse.

Tabeliotsingu täpsuse parandamiseks saab kasutada lineaarset interpolatsiooni või polünoomilist sobitamist, mis sobib eriti tugeva mittelineaarsusega termopaaritüüpidele (nt tüüp K).

II. Tüüpiline riistvaraarhitektuur ja andmevoog

Anduri kiht:

Termopaar (temperatuuritundlik ots)

Külma ristmiku temperatuuriandur (nt Pt100)

Signaali konditsioneerimise kiht:

Eelvõimendi (võimendab nõrka termoelektrilist potentsiaali)

Madal-pääsfilter (summutab kõrgsageduslikud-häired)

Mitme-kanaliga analooglüliti (lülitab erinevaid sisendkanaleid)

Konversiooni- ja töötlemiskiht:

A/D-muundur (digiteerib analoogsignaalid)

Mikrokontroller (MCU) või PLC CPU (käidab kompensatsioonialgoritme)

Väljund- ja kuvakiht:

Digitaalne ekraan, SCADA süsteem, HMI liides

Näide: Siemens S7-1200 PLC-s hangitakse termopaari signaale TC-mooduli kaudu. Samal ajal loeb moodul automaatselt külma ristmiku temperatuuri. Programm kutsub kompensatsiooni ja temperatuuri muundamise lõpuleviimiseks välja "TCON" ja "TCD" juhised.

III. Tarkvara kompenseerimise täiustatud juurutamisvormid

Tööstuse suundumus: tipptasemel-temperatuurikontrollerid toetavad nüüd kalibreerimistabeli OTA versiooniuuendusi ja suudavad automaatselt tuvastada termopaaride tüübid, saavutades intelligentse kompensatsiooni "plug{1}}and-play".