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2003 年 9 月安徽大学学报(自然科学版) September 2003
第 27 卷第 3 期 JournaI of Anhui University NaturaI Science Edition
一种采用冗余设计的高可靠温度监测系统
杨勇l ,高顺利2 ,吴先良l
(l. 安徽大学计算机科学与信息科学学院,安徽合肥 230039;
2. 安徽省涡阳烟叶复烤厂,安徽涡阳 233606)
摘要:介绍一种采用主从式监测与集中检测相结合的冗余设计的高可靠温度监测系
统,实现化工生产过程中对温度的连续、可靠监测,保证产品质量。该系统已投入使用一年时
间,运行稳定可靠。
关键词:冗余设计;高可靠;温度监测
中图分类号: 文献标识码:B 文章编号:l000 - 2l6(2 2003)03 - 0068 - 04
! 引言
化工生产过程中,为确保产品的质量,对温度监测的可靠性和精度要求很高,为确保生
产的连续性和产品质量,要求在生产过程中不得间断对温度的连续检测。本文介绍一种采
用主从式和集中式相结合的双冗余设计系统实现对化工生产中多路温度信号的监测。
本系统采用单片机技术和基于 Windows 编程的温度采集和数据库管理系统软件,用于
化工行业的多路温度监测。特点是采用主从式和集中式相结合的双重检测方式,工作稳定,
可靠性高,采集温度数据精确。下位机采用 89C5l 单片机为核心,再加以相关辅助芯片,它
既可单独工作,又可与上位机通讯。上位机采用工业控制 PC 机,软件编程采用 VC + + ,既
可独立采集温度数据,又可与下位机协同工作,具有较强的检错、容错功能,界面友好,易于
操作,可对温度等数据进行连续稳定检测,并将其记录、保存、打印,为化工生产提高产品质
量奠定基础。
" 系统组成
本系统硬件主要由三部分组成:温度信号采集及分配部分、下位机温度监测部分、工业
控制 PC 机温度监测部分。采集的温度信号最多可扩展到 l28 路。
# 系统硬件结构设计
#$" 温度信号采集及分配部分
温度信号采集部分本系统要求温度采集精度为 1 0. 5C。经调研,温度传感器采
用 0 - 200C铂电阻传感器并与电阻- 电流变送器连接,以提高传输距离和采集精度。由于
现场环境温度较高,电阻- 电流变送器不宜放在温度采集点,故将其放置在控制室,这样既
收稿日期:2003 - 07 - 03
作者简介:杨勇(l967 - ),男,安徽砀山人,安徽大学工程师.
第 3 期杨勇,等:一种采用冗余设计的高可靠温度监测系统 69
有效地保护变送器,又便于检修。各温度
采集点距离控制室 5O - 1OOm 不等,为减少
导线过长带来的误差,采用如图 1 所示的
三线连接,并在变送器中采用相关电路补
偿导线电阻带来的误差。
电流- 电压转换及信号分配
板温度信号处理部分的功能是将图 1 温度信号采集部分
4 - 2OmA电流信号转换为 1 - 5V 电压信号分别传输给单片机温度监测部分和 PC 机温度监
测部分。其电路如图所示。图中电位器调整在附近,使电流转换
2 2 W1O1 25O! 4 - 2OmA