วิธีการชดเชยซอฟต์แวร์มีการใช้งานอย่างไร?

วิธีการชดเชยซอฟต์แวร์เกี่ยวข้องกับการรับอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อความเย็น-แบบเรียลไทม์โดยใช้-เซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว ไมโครโปรเซสเซอร์ที่รวมกับตารางสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลหรือแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ จะคำนวณและแก้ไขศักย์ไฟฟ้าของเทอร์โมอิเล็กทริกโดยอัตโนมัติ ดังนั้นจึงได้รับการชดเชยอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อความเย็นอัตโนมัติเต็มรูปแบบ-ที่มีความแม่นยำสูง วิธีการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการวัดและการควบคุมอัจฉริยะสมัยใหม่ เช่น PLC, DCS, การ์ดเก็บข้อมูล และเครื่องควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ และปัจจุบันเป็นวิธีหลักในการชดเชยที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม

I. ขั้นตอนการดำเนินงานหลักของวิธีการชดเชยซอฟต์แวร์

การรับอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อความเย็นแบบเรียลไทม์-

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูง- (เช่น เทอร์โมมิเตอร์ต้านทานแพลทินัม Pt100 เทอร์มิสเตอร์ NTC หรือเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว เช่น LM35 หรือ AD590) ได้รับการติดตั้งใกล้กับส่วนปลายของระบบวัดอุณหภูมิเพื่อวัดอุณหภูมิแวดล้อมของจุดเชื่อมต่อเย็นจริง T0 เซ็นเซอร์นี้อยู่ในสนามอุณหภูมิเดียวกับจุดเชื่อมต่อความเย็นของเทอร์โมคัปเปิล เพื่อให้แน่ใจว่า T0 ที่วัดได้สะท้อนสถานะจุดเชื่อมต่อความเย็นได้อย่างแม่นยำ

การได้มาซึ่งสัญญาณศักย์เทอร์โมอิเล็กทริก: เอาท์พุตศักย์เทอร์โมอิเล็กทริก E(T,T0) โดยเทอร์โมคัปเปิลได้มาโดยใช้ตัวแปลง A/D ซึ่งเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางแยกร้อนและทางแยกเย็นที่ไม่-

สัญญาณจำเป็นต้องกรองและขยายเพื่อปรับปรุงอัตราส่วน{0}}ต่อ{{1}สัญญาณรบกวนและความเสถียรในการวัด

การค้นหาศักยภาพการชดเชย:

จากค่า T0 ที่ทราบ ค่า E(T0,0) ที่สอดคล้องกัน (เช่น ศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกระหว่างอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเย็น T0 และ 0 องศา ) จะถูกค้นหาจากตารางการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำระบบ

โดยทั่วไปตารางการสอบเทียบจะถูกจัดเก็บล่วงหน้า-ตามประเภทต่างๆ เช่น K, E และ S และระบบจะจับคู่ตารางดังกล่าวโดยอัตโนมัติตามรุ่นเทอร์โมคัปเปิลที่ตั้งไว้

การคำนวณศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกรวม

การใช้กฎอุณหภูมิกลางในการคำนวณการซ้อนทับ:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0)+E(T 0,0)

ซึ่งจะให้ค่าศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกรวม E(T,0) ที่เท่ากัน เมื่อจุดต่อเย็นอยู่ที่ 0 องศา

E(T,0) จึงขจัดอิทธิพลของความผันผวนของจุดเชื่อมต่อเย็น

ค้นหาแบบย้อนกลับของตารางเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่แท้จริง

E(T,0) ที่คำนวณได้

E(T,0) จะถูกค้นหาอีกครั้งในตารางเพื่อให้ได้อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อร้อน T ที่สอดคล้องกัน ซึ่งจากนั้นจะถูกส่งออกบนอุปกรณ์แสดงผลหรือคอมพิวเตอร์โฮสต์

การประมาณค่าเชิงเส้นหรือการปรับพหุนามสามารถใช้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการค้นหาตาราง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับประเภทเทอร์โมคัปเปิลที่มีความไม่เชิงเส้นสูง (เช่น ประเภท K)

ครั้งที่สอง สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ทั่วไปและการไหลของข้อมูล

ชั้นเซนเซอร์:

เทอร์โมคัปเปิ้ล (ปลายตรวจจับอุณหภูมิ)

เซ็นเซอร์อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเย็น (เช่น Pt100)

ชั้นการปรับสภาพสัญญาณ:

ปรีแอมป์ (ขยายศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกที่อ่อนแอ)

ตัวกรองความถี่ต่ำ- (ลดการรบกวนความถี่สูง-)

สวิตช์แอนะล็อกหลาย-ช่อง (สลับช่องอินพุตต่างๆ)

เลเยอร์การแปลงและการประมวลผล:

ตัวแปลง A/D (แปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัล)

ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) หรือ PLC CPU (ดำเนินการอัลกอริธึมการชดเชย)

เลเยอร์เอาต์พุตและการแสดงผล:

หน้าจอแสดงผลดิจิตอล, ระบบ SCADA, อินเตอร์เฟส HMI

ตัวอย่าง: ใน Siemens S7-1200 PLC สัญญาณเทอร์โมคัปเปิลจะถูกรับผ่านโมดูล TC โมดูลจะอ่านอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อความเย็นโดยอัตโนมัติไปพร้อมๆ กัน โปรแกรมเรียกคำสั่ง "TCON" และ "TCD" เพื่อทำการชดเชยและการแปลงอุณหภูมิให้เสร็จสมบูรณ์

III. แบบฟอร์มการดำเนินการขั้นสูงของการชดเชยซอฟต์แวร์

แนวโน้มอุตสาหกรรม: ขณะนี้ตัวควบคุมอุณหภูมิระดับสูง-สนับสนุนการอัปเกรด OTA เป็นตารางการสอบเทียบ และสามารถระบุประเภทเทอร์โมคัปเปิลได้โดยอัตโนมัติ ทำให้เกิดการชดเชยอัจฉริยะแบบ "เสียบ-และ-เล่น"