基于LabVIEW的多路温度测控系统设计及其在管道热处理中的应用.pdf

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1、2013矩仪表技术与传感器2013第9期InstrumentTechniqueandSensorNo．9基于LabVIEW的多路温度测控系统设计及其在管道热处理中的应用张磊，龚成龙，郭凤雨(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．淮海工学院电子工程学院，江苏连云港222005)摘要：针对目前管道热处理过程中遇到的设备功率小、控温不精确、操作复杂等问题，以智能温控器AI一518为核心设计了一种新型温度控制系统。上位机程序使用图形化开发软件LabVIEW编写，可以修改温控器的各项参数、温度实时显示、数据存储回放，PC机通过

2、RS一485总线与4个温控器相互通信。该系统具有硬件电路简单，控温精确等特点，系统可连续工作200h以上，能完全满足实际应用的要求。关键词：温度控制；LabVIEW；RS485；热处理中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)09—0079—03DesignofMulti·channelTemperatureMeasurementandControlSystemBasedonLabVIEWandItsApplicationinPipelineHeatTreatmentZHANGLei‘GONGCheng—l

3、ong，GUOFeng—Yu，(1．InformationandElectricalEngineeringInstitute，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2．ElectronicsEngineringInstituteHuaihaiInstituteofTechnology，Lianyungang222005，China)Abstract：Fortheproblemsofpowersmall，temperaturecontrolinaccuracyandco

4、mplexoperationsinthepipelineheattreat—mentprocess，thispaperdesignedanewtemperaturecontrolsystembasedonAI-518．HostcomputerprogramswerewritteninLab—VIEW．Thesystemhasfunctionsofmodifyingtheparametersofthethermostat，displayingtemperaturereal—time，storingdataanddisplayingback．P

5、CcommunicateswithfourthermostatsthroughtheRS一485bus．Thesystemhasthecharacteristicsofsimplehardwarecircuit，andaccuracycontroloftemperature．Itcanworkcontinuouslymorethan200hoursandmeettherequirementofpractical印plication．Keywords：temperaturecontrol；LabVIEW；RS一485；heattreatmen

6、t1系统总体结构该系统采用上位机与下位机相结合的控制结构，其中，上位机使用LabVIEW编写控制与监控软件，实现报警、数据实时显示、修改参数、存储数据等功能；而下位机则以AI一518高性能智能温控器为核心，根据采集到的温度控制可控硅的导通角，实现对温度的精确控制。RS一485总线具有抗干扰能力强、对器件要求不高等特点，适用于远距离通信⋯。PC机可通过RS一485总线远程监控设备的运行状况，可修改仪表参数和程序段；各个温控器都是独立工作的，提高了整个系统的可靠性。系统框图如图1所示。2系统硬件设计该系统主要由计算机、AI一518温控器、AIJ

7、K过零调功触发器、可控硅、铠装热电偶、RS一232／485转换器、加热器等组图1系统结构框图成。其中温控器是整个控制系统的关键，它采集管道外壁的温支持多种热电偶、热电阻，0．25级测量精度；具有30段程序设度，根据设定的程序温度和采集的实际温度调控可控硅的导通定，程序设定运行的最长时间可达9999min．可执行循环、运角，对管壁温度精确控制。为了节约成本，通过AIJK周波过零行、暂停及停止等操作命令；使用异步串行通讯接口，支持RS可控硅调功触发器，可实现一台温控器同时控制3个可控硅。～485或RS一232C通讯接口，能方便的组建中、小型温度

8、控制温控器与其它硬件的连接图如图2所示。系统。2．1AI一518温度控制器2．2可控硅调压模块AI一518温度控制器采用先进的人工智能PID调节算法，加热回路使用双向可控硅进行控