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一种基于ARM的PLC温度测量模

阅读:264发布:2024-01-04

专利汇可以提供一种基于ARM的PLC温度测量模专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于ARM的PLC 温度 测量模 块 。本 发明 具有测温范围广, 采样 快, 精度 高、刷新速率快,并且有较好的应用前景。本发明包括温度检测模块、热 电阻 (RTD)输入、模块化PLC平台,其结构要点是:外部的热电阻(RTD)输入的电阻 信号 转化为模拟量信号,再将模拟量信号转化为 数字量 信号传回配套的PLC总线通信,PLC可以根据总线通信对现场端进行温度监控,将温度值显示成常用的格式供用户使用;温度检测模块内部设置一个嵌入式 微处理器 、 模数转换 ADC模块、总线通信模块、8输入通道切换模块、高精度校验模块和精密 电流 源模块,它们之间相互电连接。,下面是一种基于ARM的PLC温度测量模专利的具体信息内容。

1.一种基于ARM的PLC 温度测量模,其中包括温度检测模块、热电阻(RTD)输入、模块化PLC平台;其特征在于:外部的热电阻(RTD)输入的电阻信号转化为模拟量信号,再将模拟量信号转化为数字量信号传回配套的PLC 总线通信,PLC 可以根据总线通信对现场端进行温度监控,将温度值显示成常用的格式供用户使用;温度检测模块内部设置一个嵌入式微处理器模数转换ADC 模块、总线通信模块、8输入通道切换模块、高精度校验模块和精密电流源模块,它们之间相互电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的PLC 温度测量模块,其特征在于:所述的嵌入式微处理器采用基于ARM CORTEX-M3 内核的STM32F205 模块,采用STM32F205作为温度检测模块的中央处理器
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的PLC 温度测量模块,其特征在于:所述的模数转换ADC 模块采用的是TI(德州仪器)ADS1146,ADS1146 是高度集成,高精度,16 位的ADC;ADS1146 内置低噪声可编程增益放大器(PGA),一个精密的Delta - Sigma 与ADC 单周期解决数字滤波器,以及一个内部振荡器,支持数据速率高达2kSPS。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM的PLC 温度测量模块,其特征在于:所述的8输入通道切换模块采用光继电器作为开关控制,组成光继电器阵列控制8 通道轮询扫描输入,采样外部的RTD 输入电阻值。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM的PLC 温度测量模块,其特征在于:所述的高精度校验模块是由高精度电阻(精度0.01%)组成,精密电流源模块提供外部RTD 输入电阻时的激励电流为0.5mA 和2.5mA。

说明书全文

一种基于ARM 的PLC 温度测量模

技术领域

[0001] 本发明是应用在工业控制领域的温度测量模块,具体地涉及一种基于ARM 的PLC 温度测量模块。

背景技术

[0002] 温度在PLC(可编程控制器)工业自动化领域是个重要的参数。通常在需要高精度温度测量监控的场合使用的是RTD(resistor temperature detector)和TC(thermocouple)原理,应用比较多的是铂热电阻,简称为:PT100 铂电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT 后的100 即表示它在0℃时阻值为100 欧姆,在100℃时它的 阻值约为138.5 欧姆。它的工业原理:当PT100 在0 摄氏度的时候他的阻值为100 欧姆,它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。此测温原理可应用于医疗、电机、工业、温度计算、卫星、气象、阻值计算等高精温度设备,应用范围非常之广泛。
[0003] 在PLC 市场中,普通测温模块可以做到的精度是在千分五的精度,可以理解为如果测温范围是1000 摄氏度,测温模块精度是千分五的话,用户对被测物体进行测温,得到的温度侦测值和物体的真实值之间会有5 摄氏度的偏差。这个偏差在一些场合是可以接受的,在一些需要对温度进行精密监控的行业(如炼监控,电站监控等)是无法接受。
[0004] 因此,对于一些行业,温度测量的精度是十分重要的,能够进行精密监控的测温模块的产生是很有价值的。

发明内容

[0005] 本发明就是针对上述问题,弥补现有技术的不足,提供一种基于ARM 的PLC 温度测量模块,本发明具有测温范围广,采样快,精度高、刷新速率快,并且有较好的应用前景。
[0006] 为实现本发明的上述目的,本发明采用如下技术方案。
[0007] 本发明一种基于ARM的PLC 温度测量模块,其中包括温度检测模块、热电阻(RTD)输入、模块化PLC平台,其结构要点是:外部的热电阻(RTD)输入的电阻信号转化为模拟量信号,再将模拟量信号转化为数字量信号传回配套的PLC 总线通信,PLC 可以根据总线通信对现场端进行温度监控,将温度值显示成常用的格式供用户使用;温度检测模块内部设置一个嵌入式微处理器模数转换ADC 模块、总线通信模块、8输入通道切换模块、高精度校验模块和精密电流源模块,它们之间相互电连接。
[0008] 作为本发明的一种优选方案,本发明所述的嵌入式微处理器采用基于ARM CORTEX-M3 内核的STM32F205 模块,采用STM32F205作为温度检测模块的中央处理器
[0009] 作为本发明的另一种优选方案,所述的模数转换ADC 模块采用的是TI(德州仪器)ADS1146,ADS1146 是高度集成,高精度,16 位的ADC;ADS1146 内置低噪声可编程增益放大器(PGA),一个精密的Delta - Sigma 与ADC 单周期解决数字滤波器,以及一个内部振荡器,支持数据速率高达2kSPS。
[0010] 作为本发明的又一种优选方案,所述的8输入通道切换模块采用光继电器作为开关控制,组成光继电器阵列控制8 通道轮询扫描输入,采样外部的RTD 输入电阻值。
[0011] 另外,高精度校验模块是由高精度电阻(精度0.01%)组成,精密电流源模块提供外部RTD 输入电阻时的激励电流为0.5mA 和2.5mA。
[0012] 本发明的有益效果是。
[0013] 本发明一种基于ARM 的高精度PLC 温度检测模块,通过PLC 进行采样,处理,再输出,以达到实时监控现场的目的;处理模拟量数据转换成数字量传回用户或者上位机作监控使用,其具有精度高、刷新速率高的温度测量模块,有较好的应用前景。附图说明
[0014] 图1是本发明一种基于ARM的PLC 温度测量模块系统原理框图
[0015] 图2是本发明一种基于ARM的PLC 温度测量模块中的温度检测模块内部结构框图。

具体实施方式

[0016] 如图1和图2所示,为本发明一种基于ARM的PLC 温度测量模块系统原理框图和温度检测模块内部结构框图。图中包括温度检测模块、热电阻(RTD)输入、模块化PLC平台,外部的热电阻(RTD)输入的电阻信号转化为模拟量信号,再将模拟量信号转化为数字量信号传回配套的PLC 总线通信,PLC 可以根据总线通信对现场端进行温度监控,将温度值显示成常用的格式供用户使用;温度检测模块内部设置一个嵌入式微处理器、模数转换ADC 模块、总线通信模块、8输入通道切换模块、高精度校验模块和精密电流源模块,它们之间相互电连接。
[0017] 本发明所述的嵌入式微处理器采用基于ARM CORTEX-M3 内核的STM32F205 模块,采用STM32F205作为温度检测模块的中央处理器。所述的模数转换ADC 模块采用的是TI(德州仪器)ADS1146,ADS1146 是高度集成,高精度,16 位的ADC;ADS1146 内置低噪声可编程增益放大器(PGA),一个精密的Delta - Sigma 与ADC 单周期解决数字滤波器,以及一个内部振荡器,支持数据速率高达2kSPS。所述的8输入通道切换模块采用光继电器作为开关控制,组成光继电器阵列控制8 通道轮询扫描输入,采样外部的RTD 输入电阻值。另外,高精度校验模块是由高精度电阻(精度0.01%)组成,精密电流源模块提供外部RTD 输入电阻时的激励电流为0.5mA 和2.5mA。
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