基于RS-485通讯的多路温度控制系统的实现

基于RS-485通讯的多路温度控制系统的实现

王晓燕

【摘要】温度控制在自动化领域中的应用越来越广泛,传统的温度控制方法由于自身的局限性已经不能满足要求,智能化多路温度控制模块的应用成为必然.以模块式温度控制器为核心设计的温度控制系统可以同时支持8个通道的温控,且8组温控独立运行.系统采用RS-485通讯方式,实现了与人机界面的实时数据交换.该系统已成功运用到太阳能电池组件生产中.

【期刊名称】《火力与指挥控制》

【年(卷),期】2019(044)004

【总页数】5页(P159-163)

【关键词】温度控制器;人机界面;通讯;温度控制系统;数据交换

【作者】王晓燕

【作者单位】太原学院,太原 030032

【正文语种】中文

【中图分类】TP273

0 引言

温度是生产过程和科学试验中常见且重要的物理参数。在工控领域，必须对生产过程中的主要参数，如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例，准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和

安全生产的主要条件。太阳能电池片组件生产过程中，电池片焊接工序是个重要环节。温度控制的好坏直接影响到电池片的焊接质量。

常用的温度控制方案［1-6］如下:

方案1:采用传统温度控制仪表。一般温控器的输入和输出点数是固定的，有时候

使用者只是需要多一组I/O点，却受限于传统温控器无法扩充I/O，再购买一组温控器，造成不必要的浪费。

方案2:采用PLC实现温控功能。PLC通过温度采集模块周期性地对各个温控点的

温度进行收集采样，根据设定的目标温度及有关PID参数进行运算并输出相应控

制量，从而达到温控的目的。一般PLC的浮点运算能力不太强，因此，处理的温

控点不宜太多。

方案3:采用工控机实现温控功能。温度输入、控制输出采用现场总线模块或板卡，与方案1差不多，但工控机运算能力要强得多，因此，能够处理较多的温控点运算。

方案4:采用多路温度控制模块。以台达DTE10T为例，它可以同时控制并监测8

路温控通道的数据，提供通信接口，可与各大品牌HMI、PLC或PC机联网控制。针对以上方案作出分析:

1）方案1中，传统的温控仪表受限于I/O点数以及无法随时调用历史监控温度值。在工业自动化温度控制应用中渐渐被淘汰。

2）在应用系统开发方面，方案2和方案3需要编写和调试大量温控程序，对开发者有一定的温控设计技术能力要求，开发周期长、成本高。方案4则比较简单，

因为所有的温控功能已集成在温控模块中，利用RS-485接口通讯的方式，和人机界面连接，直观全面地观察并管理多路温控通道，还可以便捷地修改相关参数。

通过分析得知，方案4是首选。本系统选用台达DTE10T模块式温度控制器，输

入输出模块可灵活插拔，避免了I/O点的浪费，可达到合理配置。从系统的开发

成本和控制性能方面看，方案4比方案2和方案3更优。此外，控制器可以通过

监控软件，在同一个画面上设定并监控8组温控通道的数据。以多路温度控制模

块为核心搭建的温度控制系统，最大的特色就是智能化多路温度控制，满足了生产过程中温控系统的高效性和稳定性。

1 系统总体设计

温度控制系统主要由温度传感器（热电偶）、温度采集与控制（模块式温度控制器）、固态继电器以及加热棒4部分构成。

系统选用台达DTE10T模块式温度控制器为核心，搭载K型热电偶输入，固态继

电器输出模式，同时控制并监测8路温控通道的数据。其中，每路温控都可独立

工作。

如图1所示，分布在加热台的热电偶实时检测温度，并将信号传送给DTE温度控

制模块。温度控制模块参照设定温度，根据实际温度的高低接通或断开固态继电器，从而使加热棒达到通电或断电的目的，最终将加热台的温度控制在预先设定好的数值上。DTE温度控制模块利用RS-485接口通讯的方式，将测得的温度值传送到

人机界面上，通过人机界面显示当前温度值并绘制温度变化曲线。

图1 控制系统整体框图

2 硬件选型与设计

2.1 硬件选型

2.1.1 台达DTE10T模块式温度控制器

DTE10T模块式温度控制器是一款多通道、模块化的智能温控器。操作简单、反应及时、整合容易且接口与用户有互动，适用于各种应用场合。它具有以下几种功能: 1）支持多种感测器，内建多种模式，可依多种需求选择热电偶、白金电阻或者是线性电压或线性电流输入。

2）提供多样化输出模式，支持继电器、电压脉冲、线性电流或者线性电压输出。

3）稳定控制:内置PID控制功能，搭配精准的自动演算，可自动算出适合系统的PID参数，有效提高系统稳定度以及控制精度。

4）CT电流侦测:支持CT电流侦测功能，可作为断线检知警报或侦测电流是否过载。

5）可程序化控制:最多提供8组样式，每组皆有8个步骤，无需其他上位机，即可规划各种温度曲线。

6）通讯支援:采用RS-485通讯界面，并支援Modbus ASCII以及Modbus RTU 设备的通讯。

7）双输出控制:可同时执行加热以及冷却控制，使得系统快速达到设定温度。

系统选用DTE10T模块式温度控制器，最多可支持8个通道输入。控制器标准配备4组输入，另外扩展了台达DTE20T输入模块，将控制器的输入组数扩展至8组。如下页图2所示，DTE10T模块式温度控制器的8个输入通道分为INA和INB两个群组，每个群组各支持4个输入通道。输入功能支持多种传感器类型，本系统选用K型热电偶输入，温度控制范围为-200℃～1 300℃。

温度控制器支持最多16组输出，如图2所示，分为 OUT1、OUT2、SUB1、SUB2 4 组，每一组有 4 个信道。当选择8个通道输入时，将OUT1和OUT2规划为控制输出通道。本系统选用2个台达DTE20 V电压脉冲输出模块，模块支持4组电压脉冲输出，输出+14 V左右电压脉冲信号（PWM形式）。

图2 DTE10T温控模块插槽名称

2.1.2 温度传感器

本系统选用K型热电偶作为温度传感器，K型热电偶具有线性度好、热电动势较大、灵敏度高、稳定性和均匀性较好的优点。可以直接测量从0℃～1 300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

2.1.3 灵通固态继电器HS260ZK

本系统选用灵通的固态继电器，型号HS260ZK。如图4所示，继电器有4个接线端，INPUT端（3脚和4脚）用于输入+24 V脉冲信号，LOAD端（1脚和2脚）用于接交流负载（加热棒），INPUT端接收到3-32VDC控制信号后驱动LOAD

端闭合，从而达到小电流驱动大电流的目的。固态继电器相关参数如图3所示，

接线图如图4所示。

图3 HS260ZK参数

2.1.4 人机界面

系统采用屏通的触摸屏，型号:CX121-XSD4A。用人机界面记录温度是很灵活的，通道数没有限制、数据保存量也没有限制，因为除屏本身可以存储大量数据外，还可以把温度数据导出到U盘、CF卡等外部存储器保存。

图4 HS260ZK接线图

2.2 硬件控制电路设计

温度控制的基本原理是在需要进行温度控制的场合用传感器测量其温度值，与控制器内存储的温度值进行比较，当测得的温度值高于或者低于设定温度时，启动加热或者降温设备，使温度回归到设定值范围内。

系统要实现8个独立加热台的温度采集和控制，硬件设计电路如图5所示，热电

偶作为传感器连接到控制器的输入部分（INA和INB），控制器的输入部分接收

热电偶采集到的当前温度，若输入的温度值低于设定的温度值，控制器将输入信号转换为电压脉冲信号，由控制器的输出部分（OUT1和OUT2）输出到固态继电器的输入端（INPUT），固态继电器接收到电压脉冲信号后驱动LOAD端（OUTPUT）闭合，加热棒开始加热，加热到设定温度后，控制器停止输出电压

脉冲信号，加热棒停止加热。

图5 控制系统硬件电路设计

3 软件设计与操作

3.1 触摸屏与温控器通讯

基于工业现场的环境比较恶劣，采用差分通信RS-485，可以有效抑制共模干扰，抗干扰能力强。而且温控器支持RS-485数字通讯，故本系统触摸屏和温控器通讯方式采用RS-485接口两线制，传输速度达 2 400 b/s～115 200 b/s（可设），

两线制的接线方式应用比较广泛，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。

3.2 触摸屏软件操作与设计

系统选用的触摸屏应用软件采用PM SCADA，软件画面如图6所示。

图6 开机画面

首先在软件中打开新档案，如图7所示，人机应用名称选择人机应用_2，型号选择:CX-121。然后，在连接属性对话框中，设定连接编号、连接名称、连接种类设定为串口直接连接，此串口为RS-485，这个设定很重要，配合温控器的RS-485

接线可完成数据通讯。通讯格式设定波特率为9 600 b/s，数据位为7，偶校验位。图7 人机界面基础设置

以上就是与温度控制系统相关的人机界面需要做的基本配置，完成设置后即可进行温度相关具体界面设计，本系统触摸屏软件编写如图8所示，PV代表实测温度，SV代表设定温度。

3.3 温控器参数设置与操作

将DTE模块通过RS-485（usb转485）通讯线与电脑连接，接通电源后打开“DTE-CHS2016.exe”软件进行设置。

首先点击软件左下角“通讯设定”进行通讯设置，如图9所示，设置传输速率:9 600 b/s；同步位元:偶同位；位元长度:7同位；停止位元:1同位；通讯格式:ASCII。通讯位址与人机界面的设置对应后可通过RS-485通讯数据。设置完成后点“确认”。

图8 温度设定页面

图9 通讯设置

通讯格式设置好后进行输入参数设置，如图10所示，输入种类选择K型热电偶，分别设定好温度的上下限值以及补偿值。

图10 输入参数设置

然后设定控制参数和警报参数，图11为警报参数设定，根据需求设定温度误差范围从而触发警报。

图11 警报参数设置

以上设定完成后点击右上角的“通讯连接”。连接成功后下面各通道就会显示反馈的温度值。如下页图12所示，各通道的温度设定值和实测值均清晰显示。

设置完成后关闭设置软件，重启DTE电源。

图12 各通道实测温度值反馈图

3.4 温控器温度控制方式设定

台达DTE10T模块式温度控制器的温度控制方式有4种，分别是PID、On Off、Manual和程序控制。本系统采用的是PID方式。

3.4.1 PID控制概念

在实际工程中，应用最为广泛的调节器控制为比例、积分、微分控制，简称PID 控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，PID是温控最常用的方式。

如图13所示，PID控制的最终目的是根据误差值调整输出量，最终将PV值（检测值）恒定在SV值（目标值）。PV值-SV值=误差值。

图13 PID温度控制原理框图

台达温控器PID计算公式如下:

输出量 =（1+ 误差/I±D×△C/△T）/P×100%

3.4.2 输出量

电压脉冲输出属于开关式输出，采用PWM形式来实现。PWM形式输出量是占控制周期ON的时间比例。如图14所示:以10 s为周期。

10 s内10 s导通:输出量为100%10 s内8 s导通:输出量为80%10 s内5 s导通:输出量为50%

图14PWM形式输出量

3.4.3 自整定（AT）

由于每个用户的工况不同。所以要想获得良好的控温效果的前提是有合适的PID

参数来支持。多数情况，自整定获得的参考PID已经能获得较好的效果，如果效

果欠佳，则可在自整定获得的参数基础上做微调。

DTE10T温控模块的自整定方式为:通讯正常的情况下，进入PID自动调谐状态，

向对应的“AT”地址写1即可打开对应通道的AT功能，自整定结束后会自动置0。如图15所示:

图15 控制参数设置

经过自整定，基本能计算出一个理论上适用的PID参数。但是由于应用系统和要

求不同，所以自整定出的参数只是理论值，有时必须通过观察现场的情况来微调参数。

4 结论

基于RS-485通讯的多路温度控制系统的设计已成功运用到电池片焊接工序中，焊接电池片的焊台要求设置8段独立温控加热区域，并且是梯度升温和梯度降温的

方式，因为焊接温差控制得当会提高生产效率，减少不良品。

本方案设计的温度控制系统，可以同时支持8个通道的温控，并且可以各自独立

做PID运算与控制。温控系统充分利用了台达温控器的优势，一个温控器解决电

池片焊接台8段独立控制。与传统温度控制方式相比，本系统的温度控制更加独

立准确，控温曲线更平顺稳定，符合目前自动化设备模块化、集成化、小型化、智能化、网络化的发展潮流。

参考文献：

【相关文献】

［1］中达电通股份有限公司.DT台达温度控制器操作手册［M］.上海:中达电通股份有限公司，2003.

［2］张瀚文，张博，杜岩，等.多路高精度扩散炉温度控制系统的设计［J］.微型机与应用，2013，32（17）:83-86.

［3］陈新海，张侃健，魏海坤，等.无人值守的南极科考平台温控系统设计与实现［J］.自动化仪表，2013，34（10）:23-27.

［4］任现坤，徐振华，姜言森，等.晶体硅太阳电池焊接工艺研究［J］.当代化工，2013，42（6）:781-783.

［5］文春明，覃晓，黄开连，等.智能温控系统的设计［J］.微型机与应用，2015，34（5）:85-87.

［6］乔和，陈彬.基于ARM的智能温控系统设计［J］.辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2009，31（5）:792-794.

大棚蔬菜温度测控系统的电路设计

大棚蔬菜温度测控系统的电路设计 摘要 目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关及A/D转换器等组成的传输系统。此温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸过程繁琐复杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，并且测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。 本文的主要设计思想是构建温室计算机分布式自动控制系统，由一台PC机与以单片机为核心的控制装置组成，采用总线式RS-485通信网络进行数据传输，通过读取实时和PC机中的历史存储的环境参数值来监测温室的运行情况。本文提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案。主要研究的内容概括如下： 1.研究影响温室环境的温度参数及分析其调节控制方法。 2.针对当今农业温室的研究热点-智能化温室控制系统进行研究，运用传感器技术、通讯技术、自动检测技术和微型计算机技术，研究了一套能实现对温室温度实时监测与控制的计算机分布式测控系统。 3.详细描述了分布式的蔬菜大棚温度控制系统结构。该系统由上位机和下位机系统组成。上位机由RS485接口与下位机进行通讯。下位机是温室温度采集系统，它以AT89S51单片机为核心，完成控制功能，并可独立工作。 4.完成了RS-485接口的方案设计，可以方便地进行远距离多节点通讯，实现多点的温度测控。 5.用户可以根据需要设置参数，通过系统的自动调节作用使温室温度处于适宜作物生长的最佳值，当环境参数超限时，可以发出声光报警。 6.对所取得的成果进行了总结，并对未来工作进行了展望。 关键词：温室；单片机；温度传感器；温度控制；AT89S51；RS-485

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3.3基于STC89C52单片机的多路数据采集控制系统设计

基于STC89C52单片机的多路数据采集控制系统设计 1 引言 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示的过程。在生产过程中，可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品的质量、降低成本提供信息和手段。本文设计了一套多路数据采集系统，实施采集多现场的温度参数，系统通过RS485总线将采集到的现场温度数据传输至上位机，上位机对采集到的数据进行显示、存储，从而达到现场监测与控制的目的。 2 系统总体方案设计 数据采集系统一般包括模拟信号的采集、模数转换、传输、处理和显示。数据收集的基本手段是模数转换，它是将来自各式各样传感器的模拟量实时地、准确地测量或汇集起来，送入计算机实时处理，并输出相应的控制信号以实现对物理系统的控制或记录。 本系统不仅要满足一定精度的温度测量的基本功能，而且需要同时测量多路数据，同时考虑系统的最低成本，因此还存在多路信号的切换问题，同时系统还具有显示当前各路的测量温度值的功能以及预留通信的软硬件接口功能。本系统主要完成的功能是：同时检测多个工作现场的温度参数并将采集到的工作现场的温度参数数据传输至主控制室上位机，主控制室内的上位机对采集到的数据进行计算分析，显示不同现场的温度并进行存储。整个系统设计方案如图1所示。

图 1 多路数据采集与控制系统设计方案 3 系统硬件电路设计 单片机是整个电路中最核心的元件，本文采用的是STC89C52单片机。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，其与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 目前，国际上的温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化的方向飞速发展。DS18B20是由美国DALLAS公司提供的一种一线总线系统的数字温度传感器[1]，其采用一线总线(I-Wire Bus)技术，采用一单根信号线，既传输时钟，又传输数据，而且数据传输是双向的，其具有线路简单，减少硬件开销，成本低廉，便于总线的扩展和维护等优点。 图2为DS18B20与STC89C52单片机的连线图，在图中DS18B20芯片中DQ 为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 图2 DS18B20与AT89S52单片机的连线 RS485总线是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，RS485总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平 衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；

基于单片机的多路温度采集控制系统的设计

基于单片机的多路温度采集控制系统的设计 一、系统设计思路 1、系统架构：本系统的所有模块分为两个主要的部分：单片机部分和PC部分。单片机部分是整个温度控制系统的中心模组，它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示，还有一些辅助操作，如温度上下限报警等；PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能，与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。 2、硬件设计：本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心，在系统中应用TLC1543数据采集芯片，采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集，使系统实现多路温度检测同时显示.另外，为了实现数据采集记录，系统可以选用32K字节外部存储封装。 二、系统总控程序设计 系统总计程序采用C语言进行编写，根据实际情况，主要分为以下几个主要的模块： （1）初始化模块：初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。

（2）温度采集模块：主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作，还可以实现温度的报警功能。 （3）录波模块：提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。 （4）通信模块：主要是用于实现数据透传，采用RS485接口与PC端的上位机联网，可实现远程调试、远程控制等功能。 （5）用户界面模块：实现数据显示功能，可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。 三、实验检验 （1）检查系统硬件的安装是否良好； （2）采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对； （3）做出多路温度信号的对比，以确定系统读取的数据是否准确； （4）检查温度报警功能是否可以正常使用，也可以调整报警范围，试验报警功能是否可靠；

基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计

基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计 一、设计的意义 传统的实验室管理中，温湿度的控制测量还是停留在传统的玻璃棒温度计，干湿球湿度计或者双金属温湿度表、毛发湿度表等方法，而本次设计的实验室温湿度测控系统克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值的误差，有提高了实验室温度和适度的检测速度和检测精度，节省了人力物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率，所以这种基于无线通信的实验室温湿度测控系统比原来的单点温度、湿度测量仪器更可靠、实用、精确，能更好为实验室的管理服务。 随着现代科技的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 二、设计的主要内容 1、主要目标任务 本课题的设计可以使学生熟悉并掌握无线通信系统以及传感器信息采集模块的设计方法，并且通过对硬件电路编程可以锻炼学生的编程能力，掌握单片机的编程技巧。 本课题是利用无线通信技术设计—实验室温湿度测控系统。 2、系统功能 实验室设备需要一定的环境因子做后盾，因为仪器的正常运行，需要在适当的环境下。而实验室的计量设备主要分为长度、重量、质量、

品质等测量设备，这些设备平时使用频率较低，不是每天都使用，因此，对设备的合理管理成为实验室的重点。在国家标准JJF1069-20xx 《法定计量检定机构考核规范》和DI-LAC/AC01:20xx《检测实验室和校准实验能力机构考核规范》中对于实验室中的计量设备的环境都进行了一定的要求以及规范，同时也只有在适当的环境中储存，才能进行延长这些设备的使用寿命，以及保证这些设备的测量精度。实验设备的主要检测的项目包括生物消毒、灰尘、电磁干扰、辐射、湿度、供电、温度、声级和振级等，以此来进行适应于相关仪器的技术活动。温湿度的监测在设备中直接影响着它们的使用寿命。同时实验室内外环境，如温湿度等因素会造成设备性能的不稳定，严重影响计量设备的管理可靠性。因此，在实验室设备管理中，最为重要的就是温湿度的控制。 本次设计该实验室温湿度测控系统，有多个温度、湿度检测点，每个检测点能够实时采集温度、湿度数据，并利用无线通信方式将采集的数据发送给主机，当超出标准时，系统能够自动控制室内的温湿度。系统主要分为以下六个功能模块： 1、主分机无线通信模块； 2、温度采集转换模块； 3、湿度采集转换模块； 4、温湿度升降控制模块；

基于RS485网络的数据采集系统设计

摘要 远程测控技术在现代科学技术、工业生产和国防等诸领域中的应用十分广泛。测控技术的现代化，已被公认为科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。随着计算机技术、通信技术和电子技术的飞速发展，在现代远程测控领域中，各先进的测控技术、测控设备和远程通信手段层出不穷。本文主要是介绍基于RS-485总线的网络控制系统，该系统由前端和后台两部分组成，前端包括温度采集器和电机控制器两个模块；而后台则是基于RS-485总线由PC机进行远程测控。实现了对远程温度的检测传输和电机正反转控制。整个系统具有结构简单、可靠性高、功能灵活多样、造价低廉等优点，可以应用于多种场所的各种远程测量控制。 关键词：RS-485总线，温度采集器，电机控制器，远程测控技术，PC机

Abstract The remote monitoring and control technology is applied widely in the modern science and technology, the industrial production and the national defense and in other various domains. The remote monitoring and control technology modernization has been recognized as the important condition and the clear indication of the science and technology and the production modernization. Along with the incresing development of the computer technology, the communication and the electronic technology, in the modern remote monitoring and control domain there are all kinds of advanced monitoring and control technology and equipment and the long-distance means of communication. This article mainly intoduces bus network control system based on the RS-485,. The system is composed by front end and the backstage two parts. Front end includes temperature gathering and electrical machinery controller two modules; But the backstage carried on the remote monitoring and control based on the RS-485 bus by PC machine. Has realized is reversing the control to the long-distance temperature examination transmission and the electrical machinery. The overall system has the structure simply, the reliability high, the function nimble diverse, the construction cost is inexpensive and so on the merit, may be supposed to use in the many kinds of places each kind of long-distance survey control. Key words: RS-485 bus, temperature gathering, electrical machinery controller, long-distance observation and control technology, PC machine

台达485读取温度实例

台达485读取温度实例 【提纲】 1.引言 2.台达485 通信概述 3.温度控制实例 4.温度控制程序设计 5.实例运行结果 6.总结 台达485 读取温度实例 引言 台达485 通信是一种基于RS-485 通信协议的通信方式，广泛应用于工业自动化领域。在工业生产中，温度控制是至关重要的环节。本文将通过一个台达485 读取温度的实例，详细介绍台达485 通信在温度控制方面的应用。 台达485 通信概述 台达485 通信模块具有高速、稳定、抗干扰性强等特点，可实现多台设备之间的通信。台达485 通信广泛应用于工业现场设备的数据采集、监控和控制等方面。 温度控制实例 实例背景 某工厂生产过程中需要对设备温度进行实时监控和控制。为了提高生产效率和保证产品质量，采用台达485 通信实现设备温度控制。

系统构成 系统主要由台达485 通信模块、温度传感器、PLC、变频器和触摸屏组成。 接线图 根据系统构成，进行相应的接线操作。 软件编程 通过PLC 编程，实现与温度传感器的数据采集和与变频器的控制命令输出。 温度控制程序设计 通信协议选择 采用Modbus 协议进行通信，该协议具有开放性、可扩展性和支持多种设备通信的特点。 数据采集 通过PLC 的Modbus 从站功能，实时读取温度传感器的数据。 控制算法 根据温度传感器采集的数据，通过PLC 编程实现温度控制算法。 温度控制实现 将控制算法的结果，通过Modbus 协议发送给变频器，实现对设备的温度控制。 实例运行结果 温度控制效果 通过台达485 通信实现温度控制后，设备温度得到了有效控制，产品质

量和生产效率得到了显著提高。 通信稳定性 在实际运行过程中，台达485 通信表现出良好的稳定性和可靠性，保证了设备正常运行。 系统优化建议 为进一步提高系统性能，建议优化通信速率、通信距离和通信节点数量等方面。 总结 本实例展示了台达485 通信在温度控制方面的应用，证明了其具有强大的通信能力和稳定性。

基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现

基于RS485总线的工业自动化控制系统设计 与实现 随着工业自动化的不断发展，工业控制系统也迎来了一个新的时代。基于 RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现，为控制系统提供了一种更加高效、可靠和安全的架构方式。 一、基于RS485总线的工业自动化控制系统 基于RS485总线的工业自动化控制系统，是一种以RS485总线技术为核心的 控制系统架构。它将各种控制器、传感器、执行器等设备连接在同一总线上，实现了设备之间的高速数据通信。 RS485总线通过差分信号传输技术，可以在抗干扰性、信号传输距离、数据传 输速率等方面都有极大优势。在工业控制系统中，RS485总线的应用已经非常广泛，因为它可以在长距离传输大量数据时提供高速稳定的数据传输服务。 基于RS485总线的工业自动化控制系统还可以支持多种协议，例如Modbus，CANopen，Profibus等。这些协议为系统提供了标准化、灵活化的接口，为不同厂 家的设备之间的互联打通了技术瓶颈。 二、基于RS485总线的工业自动化控制系统的优势 (i) 性能优越 基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现高速数据传输和灵活性能的特点。它支持多种协议，可以与不同设备之间的互联实现零障碍，同时它的稳定性也具有很高的信誉度，可以在工业环境内长期稳定运行。 (ii) 可靠性

基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现低误码率、低噪声、多层物理和劫持保护等特点，减少由于数据传输误差引起控制系统失效的可能性。这是保障工业自动化控制系统全天候运行的关键要素之一。 (iii) 安全性 基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以通过特定身份识别和数据加密技术，确保系统安全性。它具备密码保护机制，可以抵御黑客攻击，确保敏感数据不会被非法截取走。 (iv) 维护性 基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现远程故障诊断和维护，减少运行成本。它的模块式结构，简化了硬件故障的排除工作，提高了系统的可维护性。 (v) 成本优势 基于RS485总线的工业自动化控制系统，采用了基础设施优化和数据压缩技术，大幅降低公司成本。 三、基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现 我们以一家汽车工厂为例，介绍基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现。 1. 系统架构 该汽车工厂的工业控制系统主要涉及到四个领域：装配线、涂装工段、焊接工段、仓库。工业自动化控制系统在此基础上，根据每个方向的需求实现物联化控制，同时将各个控制设备之间连接在统一的RS485总线上。 2. 设备选型

温湿度监控系统设计

温湿度监控系统设计 谈敏 【摘要】针对环境温、湿度多点监测需要,设计了基于RS485通信总线的下位机十上位机温、湿度多点监控系统,下位机以STC12C5A60S2单片机为主控机节点,从机节点使用的是DHT21数字温湿度传感器进行温湿度的数据采集,温度精确到0.1℃,湿度精确到1％,通过RS-485总线传输到主控机后转发给上位机(PC机),用户可通过PC机实时查看各节点数据;文章着重介绍了电路和通信软件的设计和调试过程,上位机终端软件采用C++语言设计,实现了温、湿度数据的实时数字和曲线显示以及上下限设置和控制功能;该系统已在实验室实际使用,实践表明该系统运行可靠,具有体积小,价格便宜等优点,有一定的实用性,可以在生活小区、工厂、楼宇等领域使用. 【期刊名称】《计算机测量与控制》 【年(卷),期】2018(026)011 【总页数】5页(P137-140,144) 【关键词】单片机STC12C5A60S2;数字温湿度传感器DHT21;RS485总线;C++语言 【作者】谈敏 【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系,江苏江阴 214405 【正文语种】中文 【中图分类】TP399

0 引言 环境温湿度的变化会时刻影响着人们的日常生活，而伴随着气候和环境问题的日益严峻，人们对于温湿度这一基本环境要素愈加关注，更希望可以实时获知一定范围内具体温湿度要素信息。多点分布式监控系统能够适用于该采集控制领域。但其具有采样节点多，传输距离相对较远，且工作环境较为恶劣的特点。 本课题根据设计需要，构建了以STC12C5A60S2单片机为控制核心，基于RS-485总线的温湿度监测与控制系统，实现了PC上位机与多个终端检测节点之间的远距离通信功能。 主要设计内容有： 1)提出一种基于RS-485总线的远程温湿度监测与控制系统的方案，该监控系统主要由PC上位机、232/485转换接口以及终端温湿度检测节点组成； 2)完成终端检测节点的硬件电路与软件设计，温度精确到0.1 ℃，湿度精确到1%，在检测到数据之后，通过控制风扇或加湿器实现对温湿度远程监测和控制，将温湿度控制在设定阈值范围之内； 3)设计基于RS-485总线通讯的通信协议，完成多个终端检测点对环境温湿度的采集并通过RS-485总线传输到PC上位机； 4) 设计完成PC上位机监控界面，能够对温湿度数据进行实时波形和数值显示，此外还能够对环境温湿度设定阈值，当环境温湿度变化超出了预设情况时，工作人员可以通过系统对终端部分的温湿度进行实时调控。 本系统实现了多个终端检测节点环境温湿度的采集，实现了采集数据的远距离通信，基于RS485总线通信基础上的监控系统，实现了环境温湿度的采集、处理、对所 采集到的数据进行远距离的传输和处理，通过对测试表明该系统的可靠性高、传输速度快、误码率低等优点，基本上完成了实际工作需求。基于RS485总线构成通

具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计

具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计

摘要 温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程需要对温度进行检测和控制。为了满足对温度采集和测量要求，实现对各个支路温度的检测，本系统就是采用了AT89S52为主控的8路温度检测的系统。 该系统可以实现多个点的温度检测和数值显示并且具有RS-485通信功能。该系统包括的模块主要有温度的采集，单片机的控制，AD转换，温度值的显示，RS-485通信。它主要使用的是热敏电阻Pt100温度传感器实现温度检测，并通过AD转换对采集到的数值进行转换，随后将温度显示在液晶屏上，并对温度设置上下阈值来实现温度报警功能。 论文首先简单介绍了该系统的基本原理及整体结构，接着分硬件、软件两部分对整个系统进行阐述，其中软件部分详细描述。最后是系统的调试与分析，对系统的功能进行了验证。 关键词：AT89S52, RS-485，AD转换, PT100温度传感器

ABSTRACT Temperature is one of the most common parameters in industrial production and automatic control of technological, there is the need of the detection and control in the productive process. In order to meet the requirement of temperature acquisition and measurement to detect eight-channel`s temperature, so we will design a simply temperature detection system which focus on the AT89S52. This system can detect the temperature, display the values of number with RS-485 communication function. This system includes the collection of temperature, the control of the single chip microcomputer, AD conversion, display the temperature value and RS-485 communication. It detect temperature and transfer the temperature which is mainly use a PT100 temperature sensor. Then display the temperature on the Liquid Crystal Display. And set up the top and the bottom temperature value. If the temperature doesn`t reach the range of the top and bottom ,the system will give an alarm. This paper first introduces the basic principle and the massive structure of the system. Then it is divided into two parts to the whole system hard ware and software are described, the software part will give a detail description. Finally there is a need to debug and analyze the system to testify the system. KEY WORDS：AT89S52, RS-485 communication, AD conversion, Pt100 temperature sensor

基于RS485通信的远程数据采集与控制系统设计

基于RS485通信的远程数据采集与控制系统设计 邓鹏;张明星;唐文涛;马雪芬 【期刊名称】《无线互联科技》 【年(卷),期】2016(000)018 【摘要】文章设计了基于RS485通信的远程数据采集与控制系统.系统采用1个主机和3个从机的总线型主从式结构,主从机都采用STC89C52单片机为主控制器,主从机之间的通信电路通过1对双绞线连接,3个从机把温度、湿度、压力信号通过RS485总线传输给主机,主机对数据进行相应的处理.各从机都有唯一的地址字节,主机可通过寻址的方式查询从机设备并发送相应的命令,实现了对多路现场数据的实时采集和现场设备的控制,系统具有较强的拓展性和实用性,且造价较低. 【总页数】3页(P4-6) 【作者】邓鹏;张明星;唐文涛;马雪芬 【作者单位】荆楚理工学院电子信息工程学院,湖北荆门 448000;荆楚理工学院电子信息工程学院,湖北荆门 448000;荆楚理工学院电子信息工程学院,湖北荆门448000;荆楚理工学院电子信息工程学院,湖北荆门 448000 【正文语种】中文 【相关文献】 1.基于RS485总线和实时数据库的液压支架远程控制系统通信设计 [J], 林福严;韦成龙;陶显;程显明;张彦超 2.基于GPRS远程通信的嵌入式低功耗数据采集系统设计 [J], 尹汪宏;李媛媛;徐莹;苏警

3.基于变频器RS485通信的自动抓棉机控制系统设计 [J], 蒋玲 4.基于RS485总线的远程称重终端数据采集系统设计 [J], 许连阁 5.基于RS485总线的多机通信控制系统设计 [J], 邓炜;郭语;陈健;朱君;代康 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

基于RS485总线的多机通信系统设计

基于RS485总线的多机通信系统设计 一、系统设计目标和背景 随着现代工业自动化水平的提高，工业控制系统和仪表设备逐渐增多，对于其中的多个设备进行数据通信和控制成为关键需求。在多机通信系统 设计中，RS485总线作为一种常用的通信标准，可实现高速、远距离的通 信传输，因此成为了此类系统设计的首选。 二、系统设计方案 1.硬件设计： （1）主控设备选择：选用一台RS485总线主控器作为系统的主控设备，负责RS485总线的数据传输和协调各从机设备。主控设备可选择PLC、工控机等。 （2）从机设备选择：根据实际需求，选择适合的从机设备进行数据 通信和控制。每个从机设备都需要一个独立的RS485接口，并设置唯一的 从机地址，以便主控设备进行识别和通信。 2.通信协议设计： （1）物理层设计：根据RS485总线的特性，需要设计出符合RS485 的物理接口和电气特性。同时，还需要考虑电源供电和信号转换等问题。 （2）数据链路层设计：采用标准的RS485通信协议进行数据帧的传 输和错误检测，确保数据的可靠性。 （3）应用层设计：根据具体需求制定应用层协议，定义数据格式和 通信流程。主控设备和从机设备之间的数据传输可以采用命令/响应模式 或者发布/订阅模式。

3.网络拓扑设计： 根据实际应用场景和设备数量，选择合适的RS485总线网络拓扑结构。常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型等。其中总线型最常见，适 用于设备数量较多的情况，具有较高的灵活性和扩展性。 4.软件设计： （1）主控设备端：主控设备需要编写相应的软件程序，用于控制 RS485总线的数据传输和管理各从机设备。主控设备的软件需要包括数据 采集、处理、显示等功能。 （2）从机设备端：每个从机设备需要编写相应的软件程序，用于响 应主控设备的控制指令和发送数据给主控设备。从机设备的软件需要实现 数据采集、发送、接收和处理等功能。 5.系统安全性设计： （1）数据加密：对于一些关键数据，可以设置加密算法，确保数据 的安全传输。 （2）通信认证：对于从机设备的接入和通信，可以设置认证机制， 只允许合法的设备进行通信，确保系统的安全性。 （3）错误处理：设计合理的错误处理机制，能够检测和纠正数据传 输中的错误，提高系统的稳定性和可靠性。 三、系统性能和优势 1.高速传输：RS485总线可以实现高速、远距离的通信传输，满足现 代工业自动化系统对数据传输的需求。

欧姆龙PLC与温度仪表485串口通讯的实现欧姆龙plc

欧姆龙PLC与温度仪表485串口通讯的实现 - 欧姆龙plc 欧姆龙plc与其它仪表或设备通讯（无论是OMRON仪表或第三方仪表），要用带协议宏的串口通讯模块或模板，依据仪表或设备的通讯协议作相应的程序，建立相应的连通通道，就可对仪表进行读和写。笔者曾为客户作过PLC与第三方温度仪表的通讯，现呈给各位，请指正。所用PLC为OMRONC200HE-CPU42，配通讯模块C200HW-COM06，使用其A口（RS485）与温度表TTM-120通讯。 1、所用温度仪表“神王”TTM-120通讯协议： EIA标准：RS485 通讯：站1～31 传输：半双工 通讯码：ASCll7位（BCC除外）8位（MSD位=0） 接口方式：2线制 通讯速度：1200，2400，4800，9600 通讯距离：500Mmax 字符：启动位：1位 停止位：1/2位 数据：7/8位 校验：无/奇/偶 BCC校验：预先/不选择 通讯地址：1～99

通讯格式： 读数据：STX（02H起始码）+地址（2位）+R+标识码（3位）+ETX（03H 结束码） 仪表返回：STX（02H起始码）+地址（2位）+ACK（06H响应）+标识码（3位）+数据（5位）+ETX（03H结束码） 写数据：STX（02H起始码）+地址（2位）+W+标识码（3位）+数据（5位）+ETX（03H结束码） 仪表返回：STX（02H起始码）+地址（2位）+ACK（06H响应）+ETX （03H结束码） 错误信息响应：STX（02H起始码）+地址（2位）+NAK（15H错误响应）+错误格式（1位）+ETX（03H结束码） 2、用协议宏软件CX-PROTOCOL作协议宏程序 可用用CX-PROTOCOL中现有的系统标准协议COPY到新建的程序中，再作修改，当然也可重新编制。 在新建的程序的DEVICES中选择所用的PLC型号， 通讯口A参数设置方式为：PROTOCOLMACRO；并以仪表的通讯格式设置波特率等参数。 协议宏程序中有若干内容：主要是发送信息列表；接受信息列表；这两个表是协议宏的基本程序。再有就是具体的发送形式和接受形式，其它功能的读写形式,仪表的其它功能的读写形式。 我作了四种，依据仪表协议中的各个格式，编制宏程序，如下： 发送信息列表：

PLC与AI仪表RS

PLC与AI仪表RS-485通讯 PLC与AI仪表RS-485通讯 一、概述 在现代工业控制系统中，PLC的应用最为普遍。PLC与智能仪表的综合应用比较传统的应用是使用仪表的模拟量输出，用PLC的DI扩展模块来采集仪表的数据,这种方法容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成模拟量信号衰减不一致的影响，产生测量误差，从而使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。而使用RS-485通讯控制，仅通过一条通讯电缆连接，就可以完成PLC对温度、湿度等模拟量的采集工作。该系统成本低、信号传输距离远、抗干扰性强。 二、系统硬件组成和连接 图（一）系统硬件组成 系统硬件组成如图（一）所示，主要有下列组件构成 1、 FX2N-16MR 16点继电器输出PLC，作为系统的核心； 2、 FX2N-485-BD为FX2N系列PLC的通讯扩展模块，主要用于PLC和AI仪表之间的RS485的数据的发送和接收； FX2N-485-BD和AI仪表的连接方法： FX2N-485-BD可采用全双工和半双工两种通讯方式，针对AI仪表通讯是采用半双工2线制通讯，因此FX2N -485-BD和AI仪表的连接如下图（二）所示 图（二）PLC和AI仪表通讯连接示意图 端子说明：SDA 发送数据端子 SDB发送数据端子 RDA接受数据端子 RDB接受数据端子 三、 AI仪表通讯协议 AI仪表采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。数据格式为1个起始位，8位数据，无校验位，一个或2个停止位。AI仪表软件通讯指令经过优化设计，只有两条，一条为读指令，一条为写指令，两条指令使得上位机软件编写容易。 读：地址代号+52H（82）+要读参数的代号+0+0+CRC校验码 写：地址代号+43H（67）+要写参数的代号+写入数低字节+写入数高字节+CRC校验码 地址代号：为了在一个通讯接口上连接多台AI仪表，需要给每台AI仪表编一个互不相同的代号。AI有效的地址为0—100。所以一条通讯线路上最多可连接101台AI仪表。仪表的地址代号由参数Addr决定。AI 仪表通讯协议规定，地址代号为两个字节，其数值范围（16进制数）是80H—BFH，两个字节必需相同，数值为（仪表地址+80H）。 参数代号：仪表的参数用1个8位二进制数（一个字节，写为16进制数）的参数代号来表示。它在指令中表示要读/写的参数名。参数代号见下表： 参数调节器 AI-708M巡检仪流量积算仪 AI-338频率调节器 代号（AI-708/808/708P/808P）（AI-708H/Y) /IO模块

设计基于RS485的远程采集与控制系统的设计

设计基于RS485的远程采集与控制系统的设计

南华大学 毕业设计(论文) 题目基于RS485的远程采 集与控制器设计 专业名称通信工程

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日