激光测温显示记录系统的设计
毕业论文关键词 光纤测温 温度显示记录系统 组态软件 Modbus通信 Title Laser temperature display recording system design
Abstract Use the optical fiber temperature sensor and configuration software to build a temperature display recording system. Present the real-time temperature record in the form of trends and tables. Provide temperature alarm function, historical temperature query capability and make the expansion of multi-channel temperature measuring. Introduce the optical fiber temperature measurement principle and communication between sensors and HMI. Outline the serial communication and Modbus Protocol in the actual system application. The layout of system hardware and the operating mechanism of whole system are also mentioned. Make a series of tests of the system, some problems meet in the initial design period are improved.
Keywords Optical fiber temperature measurement Temperature display recording system Configuration software Modbus communication
目次
1绪论1
1.1测温方法简述及系统设计概况.1
2传感器与人机界面通信..7
2.1串行通信接口..7
2.2Modbus通信协议.9
2.3报文分析与人机界面数据处理..10
3人机界面开发.13
3.1人机界面开发过程.13
4系统功能拓展.17
4.1数据库与历史记录显示..17
4.2多通道测温.22
5系统测试25
5.1多通道测试.25
5.2数据库测试.28
结论.32
致谢.33
参考文献34
附录..36
1 绪论 1.1 测温方法简述及系统设计概况 1.1.1 三种测温方法 在工业过程控制中，温度是最重要的被测参数之一。它与绝大部分科学研究活动和日常生活密切相关。在有些场合，温度的失控同时意着生产过程的灾难性中断和随之造成的设备损坏，甚至造成人员伤亡。现有用于工业过程、实验室或特殊工业环境的温度测量仪，其种类繁多。即便如此，为了满足工业生产、科学研究与开发和生物学等领域对温度测量设备日益增长的需求，科研人员不断的对温度测试技术进行革新和研究开发[1]。 温度测量方法有很多, 也有多种分类。 图1.1给出一种从测量原理上进行分类的方法, 基本包含了目前温度测量的基本原理, 几乎所有的温度测量技术都是在这些原理的基础上发展起来的[2]。
由于本课题采用的是光纤测温技术，故只对光纤测温法作一些简介。光纤测温法是1981年英国南安普敦大学提出的，其基本原理是将感温光纤紧贴于待测的物体上，由光源向光纤中发射一束激光脉冲，光纤中每一点均向后散射一小部分光，包括称为斯托克斯光和反斯托克斯光两部分，其中斯托克斯光的强度与温度无关，反斯托克斯光的强度则随感温光纤各点的温度变化而变化。二者之间的定量关系可以用一个公式表示，（由于本课题的重点在于传感器后的系统通信与组态，这个复杂的公式就不在此给出），用这一公式可计算出各点温度，各点与入射光起点的距离也可利用入射光和后向散射光之间的时间差和光纤的光传播速度计算出来。