CANOPEN總線的變壓器溫度采集監(jiān)控模塊的研制

中北大學(xué)2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第1頁(yè)共45頁(yè) 1引言 1.1課題研究意義 溫度是工業(yè)生產(chǎn)中主要的參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石 油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用尤其廣泛，溫度采集系 統(tǒng)則是單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)典型的應(yīng)用。采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行采集不僅具有控 制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠 大大的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)已經(jīng)以其 體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低、使用靈活等特點(diǎn)顯示出了明顯的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景。作 為一名測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生，理應(yīng)對(duì)單片機(jī)有更深的了解，本著開拓創(chuàng)新的思想， 需要設(shè)計(jì)了帶語(yǔ)音播報(bào)功能的溫度測(cè)量?jī)x。普通大眾所常見的溫度計(jì)是玻璃管溫度計(jì)， 它是靠管內(nèi)水銀升降來(lái)判斷溫度值的高低。當(dāng)光線較暗時(shí)

提出一種溫度控制模塊,可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)端溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本模塊使用常見的51系列單片機(jī),ds18b20溫度傳感器與pl2303串口轉(zhuǎn)usb芯片連接服務(wù)端。采用b/s模式,用asp.net加sql數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)手機(jī)的網(wǎng)頁(yè)登陸監(jiān)控遠(yuǎn)程服務(wù)端溫度,采用c/s模式,用socket等技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)對(duì)服務(wù)端的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控。溫控模塊通過(guò)控制繼電器驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。本溫控模塊以其低廉的原件價(jià)格,簡(jiǎn)單方便的手機(jī),電腦雙模式的無(wú)縫溫控管理,可廣泛應(yīng)用于溫室大棚,工程監(jiān)控,食品生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。

1測(cè)量材料為適應(yīng)變電站綜合自動(dòng)化的需要,適應(yīng)變電站無(wú)人值班管理的運(yùn)行模式要求,需要對(duì)變壓器油溫、變電站控制室溫度等信號(hào)加以監(jiān)視。因此,必須將這些溫度進(jìn)行測(cè)量并傳送到監(jiān)控中心。測(cè)量溫度常用的一次元件有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等,它們都是將被測(cè)量溫度的高低轉(zhuǎn)化為便于測(cè)量的電氣信號(hào)或器件參數(shù)的大小。熱電偶測(cè)溫原理是熱電效應(yīng),即兩種不同的導(dǎo)體兩端相緊密地連接在一起,在連接處將形成電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)的大小隨連接點(diǎn)

介紹了一種基于can總線的分布式溫度測(cè)控模塊,詳細(xì)闡明了模塊的硬件原理和軟件技術(shù)。該模塊充分利用can總線i/o擴(kuò)充器mcp25050的自身資源,其配置簡(jiǎn)單,維護(hù)容易,性能優(yōu)異,為大規(guī)模分布式溫度測(cè)量控制提供了有力的手段。

隨著新技術(shù)的發(fā)展,智能化溫室大棚成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。溫室的智能化體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、溫濕度的自動(dòng)控制和設(shè)局傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化。溫室中遍布電力線路,因此以電力線作為數(shù)據(jù)傳輸通道,同時(shí)為了防止電力線傳輸通道出現(xiàn)異常導(dǎo)致溫室監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作,選用can總線作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙ǖ?。本論文設(shè)計(jì)的監(jiān)控模塊可以通過(guò)任一通道將數(shù)據(jù)傳送至溫室小區(qū)的監(jiān)控中心,并接收來(lái)自監(jiān)控中心的控制命令,通過(guò)控制外部的執(zhí)行裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)溫度、濕度和光照的調(diào)節(jié)。多個(gè)監(jiān)控模塊共同運(yùn)行即可組成智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

采用freescale自帶can總線控制器的mc9s12dg128,設(shè)計(jì)出基于can總線的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)can總線信息進(jìn)行采集,并通過(guò)gprs模塊無(wú)線傳輸,以txt文本形式存儲(chǔ)于本地sd卡上。試驗(yàn)證明,該系統(tǒng)能出色地完成各項(xiàng)功能。

根據(jù)電力直流系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求,設(shè)計(jì)了以嵌入式pc為核心,擴(kuò)展了多串口板、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、模擬量采集模塊的監(jiān)控模塊,軟件具有強(qiáng)大的組態(tài)能力,并具有專家系統(tǒng)功能,可以實(shí)現(xiàn)蓄電池智能管理和其他各種監(jiān)控功能,與后臺(tái)監(jiān)控通訊,可以實(shí)現(xiàn)電力直流系統(tǒng)的集中監(jiān)控和“四遙”功能

1 光電與通信工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 課設(shè)名稱：溫度采集與顯示系統(tǒng) 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 組號(hào)： 2 溫度采集與顯示系統(tǒng) 摘要 溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，也是一個(gè)十分重要的物理量，對(duì)它的測(cè)量與 控制有十分重要的意義。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)生活環(huán)境要求的提 高，人們也迫切需要檢測(cè)與控制溫度：如大氣及空調(diào)房中溫度的高低，直接影響 著人們的身體健康；糧倉(cāng)溫度的檢測(cè)，防止糧食發(fā)霉，最大限度地保持糧食原有 新鮮品質(zhì)，達(dá)到糧食保質(zhì)保鮮的目的;工業(yè)易燃品的存放。 溫度測(cè)量在物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學(xué)試驗(yàn)中，有 特別重要的意義。隨著人們生活水平的不斷提高,，人們對(duì)溫度計(jì)的要求越來(lái)越 高，傳統(tǒng)的溫度計(jì)功能單一、精度低，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好 的更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控

為了克服空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)存在的布線復(fù)雜、溫度采集穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),利用數(shù)字溫度傳感器ds18b20具有一線總線、可組網(wǎng)的特點(diǎn),結(jié)合at89s52單片機(jī),給出一種用于空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定的溫度采集方案,討論了16片ds18b20數(shù)字溫度傳感器硬件連接和程序設(shè)計(jì)。應(yīng)用情況表明,該溫度采集方案具有準(zhǔn)確率高、穩(wěn)定性好、安裝方便等特點(diǎn),有效提高了空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)的性能。

汽車儀表信息采集模塊主要解決的是汽車儀表信息采集、通信和控制問(wèn)題。can總線相比于以往的rs-485總線技術(shù)具有更快速、更穩(wěn)定、更精確等優(yōu)點(diǎn),而且還具有報(bào)文糾錯(cuò)重發(fā)功能。設(shè)計(jì)了一種基于can總線的汽車儀表信息采集模塊,通過(guò)at89c55wd單片機(jī)對(duì)can總線進(jìn)行控制,設(shè)計(jì)了硬件電路圖和相應(yīng)的軟件程序,取得了可靠穩(wěn)定的測(cè)試效果。

監(jiān)控模塊是發(fā)射組件的重要組成部分,主要用于狀態(tài)采集和開關(guān)控制。監(jiān)控模塊可實(shí)現(xiàn)發(fā)射組件的數(shù)字量采集、模擬量采集和信息處理。同時(shí),上位機(jī)可通過(guò)控制局域網(wǎng)(can)總線獲取發(fā)射組件的工作信息,并實(shí)現(xiàn)射頻開關(guān)控制。文中介紹了監(jiān)控模塊的功能和組成框圖,并對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)作了詳細(xì)介紹,對(duì)監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)提出了一些有益的建議。

傳感器數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) 一功能概要 傳感器數(shù)據(jù)采集模塊主要涵蓋以下功能： 傳感器信息維護(hù)與設(shè)置 傳感器狀態(tài)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集 在本模塊設(shè)計(jì)時(shí)，主要需考慮兼容性問(wèn)題： 1可兼容圖片、視頻等多媒體數(shù)據(jù)采集 2對(duì)于其它企業(yè)或科研院校的同類傳感器，能在簡(jiǎn)單擴(kuò)展或無(wú)需擴(kuò)展的前提下兼容 二傳感器信息設(shè)置 主要可分為以下內(nèi)容： 傳感器基本信息 傳感器名稱 傳感器編號(hào) 傳感器廠家信息（生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)時(shí)間等） 傳感器類別 傳感器型號(hào) 其它信息 傳感器技術(shù)信息 測(cè)量單位 基準(zhǔn)數(shù)值（基準(zhǔn)值、基準(zhǔn)溫度） 測(cè)量極限（上下限） 工程值換算方法與參數(shù) 安裝點(diǎn)位信息 其它信息 參考圖： 三傳感器信息采集 主要可分為以下內(nèi)容： 傳感器狀態(tài)信息 是否啟用 傳感器自檢狀態(tài) 網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài) 現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)狀態(tài) 其它狀態(tài) 傳感器數(shù)據(jù)采集 采集方式 采集時(shí)間 采集次數(shù) 工程值計(jì)算 數(shù)值存儲(chǔ) 其它信息 參考圖片：

艾默生監(jiān)控模塊 psm-e20監(jiān)控模塊功能: 電池管理 監(jiān)控模塊對(duì)電池的智能化管理主要體現(xiàn)在以下幾種工作狀態(tài)： 1、正常充電狀態(tài) 監(jiān)控單元自動(dòng)記錄均充和浮充的開始時(shí)刻，在上電（或復(fù)位）初始，如果監(jiān)控單元發(fā)現(xiàn)均充 過(guò)程尚未結(jié)束，則會(huì)繼續(xù)進(jìn)行均充。如果上電（或復(fù)位）前是處于限流均充狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn) 行限流均充；如果是處于恒壓均充狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn)行恒壓均充。在限流均充時(shí)，當(dāng)充電電壓 達(dá)到恒壓均充電壓值的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓均充。 2、定時(shí)均充狀態(tài) 用戶可選擇是否采用定時(shí)均充這種維護(hù)方式，還可對(duì)定時(shí)均充的時(shí)間間隔及每次均充的時(shí)間 進(jìn)行設(shè)定。一旦設(shè)定，電池管理程序就可自動(dòng)計(jì)算電池定時(shí)均充的時(shí)間，以便確定在何時(shí)啟 動(dòng)定時(shí)均充，何時(shí)停止定時(shí)均充，所有這些操作都是自動(dòng)進(jìn)行的，運(yùn)行維護(hù)人員可在現(xiàn)場(chǎng)通 過(guò)監(jiān)控單元上的顯示來(lái)明確這一過(guò)程，也可在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的主機(jī)上查看這一過(guò)程。一般

鄭州華偉電器技術(shù)有限公司-21- 鄭州華偉電器技術(shù)有限公司電話：0371-6799337967982662（傳真） 第三章監(jiān)控系統(tǒng) 3.1概述 psm-e20c電力電源監(jiān)控模塊可應(yīng)用于10~500kv以下變電站、電廠、各類 用戶變和其他需要直流供電的場(chǎng)合。配合hp系列電力充電模塊及其他采集模塊 （電池巡檢、絕緣檢測(cè)、開關(guān)檢測(cè)模塊），可完成智能化電池管理和直流系統(tǒng)監(jiān) 測(cè)及告警。psm-e20c監(jiān)控模塊具備遠(yuǎn)程管理功能，可用于自動(dòng)化要求高的無(wú)人 職守電站。 3.2產(chǎn)品特點(diǎn) 3.2.1安裝方便，使用簡(jiǎn)單，性價(jià)比高； 3.2.2具備rs485\rs232接口，支持多種通信規(guī)約，全面實(shí)現(xiàn)“四遙”功能； 3.2.3大屏幕液晶顯示屏，全中文菜單，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面可視化操作，簡(jiǎn)單方便， 易于上手； 3.2.4完善的告警處理及記錄功能，可通過(guò)當(dāng)前故障和歷史故障查詢系統(tǒng)故

模塊二變壓器

模塊五：-變壓器

基于labview的串口溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 張興成20051001168 摘要：本系統(tǒng)利用ds18b20數(shù)字溫度傳感器和atmel公司生產(chǎn)的avr系列atmega16 單片機(jī)采集被測(cè)環(huán)境溫度，將測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)串口傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)利用labview的 visa讀取串口數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理和顯示，實(shí)現(xiàn)基于visa的串口溫度采集監(jiān)控。 關(guān)鍵詞：ds18b20溫度傳感器avr單片機(jī)visa串口 1、概述 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集是工業(yè)控制系統(tǒng)中必不可少的組成部分，是進(jìn)行工業(yè)分析，工業(yè)處理 和工業(yè)控制的依據(jù)。近年來(lái)由于大規(guī)模集成電路、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)等在工業(yè)控制領(lǐng)域中 的廣泛應(yīng)用，數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集成為必然。這就對(duì)傳感器的a/d性能，單片機(jī)的數(shù)據(jù)采 集、處理和傳輸性能，計(jì)算機(jī)接口與通信技術(shù)提出了更高的要求。 本系統(tǒng)采用atmel公司生產(chǎn)的高速8位單片機(jī)a

詳細(xì)介紹了滑油溫度傳感器采集系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu),并通過(guò)不確定度評(píng)定,更加直觀和充分地說(shuō)明了滑油溫度傳感器采集系統(tǒng)具有良好的可靠性、準(zhǔn)確性。

介紹了多輸入多輸出(multi-inputandmulti-output,mimo)計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的硬件組成及功能,給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的核心部件智能采集模塊的應(yīng)用及系統(tǒng)的工作原理。結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)用開發(fā)的應(yīng)用軟件進(jìn)行調(diào)試及性能測(cè)試,表明基于智能采集模塊設(shè)計(jì)的多變量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能滿足性能要求,且實(shí)現(xiàn)了各變量之間的弱關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為多變量解耦算法的研究,冗錯(cuò)技術(shù)、整體性及先進(jìn)高級(jí)控制算法模擬研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái),填補(bǔ)了該方面的空白,具有一定的創(chuàng)新價(jià)值。

在測(cè)控系統(tǒng)的研制中,為了對(duì)實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù),通常需要電源監(jiān)控模塊對(duì)供電電源進(jìn)行控制,該模塊具有采樣電壓和控制通斷的功能。本文通過(guò)對(duì)嵌入式計(jì)算技術(shù)和目前測(cè)控領(lǐng)域十分流行的pxi總線技術(shù)的研究,闡述了基于arm微處理器的電源監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了信號(hào)調(diào)理、全隔離和控制邏輯的設(shè)計(jì)。

對(duì)通用監(jiān)控模塊的構(gòu)成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了闡述。該模塊不僅能對(duì)中小型儀器進(jìn)行檢測(cè)和分析,同時(shí)還能診斷和在線檢測(cè)大型設(shè)備系統(tǒng)。

omb-daq系列personaldaqusb數(shù)據(jù)采集模塊 產(chǎn)品特點(diǎn) 多功能數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)通用串行總線(usb)連接到pc 超低功耗設(shè)計(jì)無(wú)需使用外部電源或電池 最遠(yuǎn)可距離pc5米(16.4英尺) 高分辨率、22位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 用于直接熱電偶測(cè)量的內(nèi)置冷端補(bǔ)償 頻率／脈沖／工作周期測(cè)量值可高達(dá)1mhz* 使用方便的插拔式螺釘接線端子 與pc之間設(shè)有500v光學(xué)隔離，保證了安全、無(wú)噪聲測(cè)量 ±31mv~±20v滿量程范圍內(nèi)可對(duì)輸入信號(hào)編程 帶集電極開路輸出的數(shù)字i/o線路可用于直驅(qū)應(yīng)用* 可擴(kuò)展至80個(gè)模擬和數(shù)字i/o通道* 使用usb集線器，最多可將100個(gè)模塊連接到一臺(tái)pc，使總?cè)萘窟_(dá)到8000個(gè)通道 數(shù)字校準(zhǔn)——不需要使用電位計(jì)或者無(wú)需調(diào)整 電子表格式的設(shè)置、采集和實(shí)時(shí)顯示軟件，postvi