3.2 節點與上位機的can通信
智能節點與主控卡或上位機的通信主要基於can通信協議來完成，它的優點是能夠實時處理數據、在惡劣環境下正常工作、成本低且擁有比較高的帶寬。由於上位機內部無can網絡適配器，因此需外接rs-232/can轉接卡，實現上位機與智能節點的通信。通過節點上的跳線設置節點地址，當上位機發出命令時，節點進入can接收中斷，對數據解包放入接收緩衝區並調用數據處理函數。當上位機發出組態命令時，單片機會將收到的組態通道信息和信號類型寫入e2prom保存，並回送一幀數據通知上位機組態信息已成功接收。當接收到上傳rtd值命令時，單片機會將內存中的4路rtd溫度值以多幀形式發送給上位機。
3.3 rtd阻值變換算法
軟體設計中關鍵算法在於rtd電壓阻值的轉化，刻度點間的線性化及標度變換。以pt100熱電阻的溫度刻度表為例，
pt100tab：fcb 04h,00h,07h,39h,08h,0e8h,0ah,94h,0ch,3ch,
fcb 0dh,0e1h, 0fh,83h,11h,23h,12h,0c0h,14h,5bh,
fcb 15h,0f3h,17h,89h,19h,1eh,1ah,0b1h,1ch,41h,
……
fcb 91h,84h,92h,0afh,93h,0d8h,95h,01h,96h,28h,
fcb 97h,4eh,98h,72h,9ah,0cah
分度表由-210℃開始每間隔10℃作為一個刻度點，每一個刻度點的電阻值擴大100倍後轉換為十六進位數即構成上表。考慮到表格的一致性，cu100和cu50熱電阻的分度表也從-210℃開始計算。
當得到校正後的ad轉換數值後，需要將採樣到的電壓信號轉換為電阻值以便於查表。阻值計算公式如下：
r即為實際熱電阻阻值，在這裡將其擴大100倍以便於查表。
3.4 分段線性化查表
得到的對應阻值後，則從第0個刻度點開始比較，如果該採樣值大於第0個刻度點，則再與下一個刻度點比較，同時記錄小於該採樣值的刻度點的個數n，如果採樣值小於某一溫度刻度點，則溫度位於該刻度點b與前一個刻度點a之間，溫度線性化在a、b兩刻度點之間進行，線性化得到的溫度加上a點對應的溫度（n×10）即為採樣溫度。
以pt100熱電阻為例，某一通道得到校正後的採樣值為$9343，則前8個刻度點均小於$9343，第9個刻度點值大於$9343，記錄小於該採樣值的刻度點的個數n＝101，此時a點（第101個刻度點$92af）對應溫度為10×101＝1010℃，b點（第9個刻度點$93d8）溫度為1020℃，線性化在a、b兩點間進行，具體公式為：
[（＄934-＄92af）/（＄93d8-＄92af）]×10=5℃
所以$9343對應的溫度為：
a點（第101個刻度點）對應溫度1010℃+線性化溫度5℃-210℃=805℃
其中，各表均以-210℃作為起始，故計算溫度時應減去210℃。
4 結束語
本智能測控節點主要完成對現場熱電阻信號進行採集和處理。在實驗室條件下，利用電阻計代替現場的熱電阻信號，經過反覆測試，溫度測量值均正確，並且誤差在±1%以內。另外在監控程序的控制下，節點能夠有效配合上位機完成系統的組態、信號校正和上傳等功能，具有可靠、實時、靈活等特點。
作者簡介
閆志紅（1986-）女 在讀碩士，現就讀於山東大學控制科學與工程學院，研究方向為自動化裝置的集成化與智能化。
參考文獻
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