引言
工控现场离小开温度控制，温度数据的采集通常由温度传感器热电偶、热电阻来完成，而温度数据的变换与处理方法很多，司一用
温度仪、工控机、A}编程序控制器(又称PLC)等。其中A}编程序控制器对温度处理硬件实现A}通过模块化来实现，编程也很简练，
足理想的选择。PLC还可对温度进行模数和数模转换，输出对应的模拟量进而实现对温度及其他设备的在线控制。
可编程序控制器PLC对温度传感器(热电偶、热电阻)的数据进行采集与处理时，温度变量经温度传感器送入PLC的温度模块(变
送器十模数转换)，转换后的数字量司一被尸LC以字(word)的形式直接读出，根据用户所需，在尸LC存储器内编制相应的梯形I}}程序，
对温度进行单位转换和数模转换，进而实现对温度的开环或闭环控制及温度对其他设备的跟随控制。本文以OMRON小型PLC
为例为说明对温度数据的采集和处理。温度数据采集和控制系统流程如图1所示。

图1控制系统流程图http://s7/middle/71f7edaagacf61b784f16&690

2 OMRON小型PLC简介
自从20世纪70年代可编程序控制器诞生之后，经过不断更新和完善，在工业控制领域得广泛的应用，传统的继电接触逻辑控制
已无法与其相比。OMRON小型机具有与大中型机同等的数据运算、处理和组网能力，并且日益向模块化方向发展，I/O模块不
仅仅局限于数字量，还有温度数据采集与转换模块、上位机链接模块及现场总线等通讯模块，可方便地与OMRON各种可编程终
端(触摸屏/人机界面)连接，为工业控制现场提供更加完善的解决方案。现在流行的OMRON小型PLC有CPM1A, CPM2A和
CPM2C(超薄型)，三款PLC功能渐增，体积渐减，都可通过侧挂功能模块来实现功能扩展，I/O可通过扩展由本机CPU的20}
60点增加到100-140点;程序后备为快闪存储器，无需电池支持，基本指令扫描时问仅为172}s，外部中断响应时问在13 ms
以卜:本机带有5k日z和215 k日z的单相和三相高速脉冲输入计数功能，并有2k日z以上的单脉冲输出功能。
3温度模块丁S101 DA对温度的采集及PLC对温度数据的处理
CPM1A及CPM2A可挂接的温度模块种类很多，其中CPM2A一下S101 DA,  CPMIA一下S001 / 002分别连接由铂热电阻和热电偶
传送来的温度信号，尽管每个CPU可允许连接3个扩展单元，但同样功能的模块只能连接其中一种，且最多连接两个同种模块。
如图2所示，下S101DA可接两路铂热电阻，并且带有两路模拟量输出Vout(电压)和lout(电流)，但只能选择其中一种。温度模块
的输入与输出共占用PLC三个输入输出字，输入、输出地址字编号紧接PLC最后一个扩展单元，即温度模块的前一个功能模块
单元(假设输入地址字n,输出m，则TS101DA的第一路输入(1A,  1B, 1B)地址字为n+1，第二路输入为n+2,输出Vout和lout
共用一个地址字m+10

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图2Ts1}1Dt4端子接线图
下S101DA的温度输入范围为一40一十20 0C，对应的Pt100阻值分别为8 213Q和19 411Q，模拟量输出的D/A线性比例关系见
图3
下S101DA模块的电流输出为4-v20 mA，电压输出范围有两种，分别为0-}-10 V和一10-}-10 V，可通过设置控制字来选择输出电
压的范围，如表1所示。

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控制字在PLC第一个扫描周期必须写入对应的模拟量输出通道m+1，否则整个模块无法工作，即使不用模拟量输出。为了避免控
制字被覆盖，后续程序中如果向该通道写入数据，应在第一个扫描周期之后。如:

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 铂热电阻采集到的温度数据经下S101DA内的变送器和数模转换后，可被PLC从对应的输入通道中读出。下S101DA内的温度字

的格式如表2所示:

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TS101DA输出的温度字格式共有16位，其中0-}-13位为二进制温度数据，13为最高位;第14位为温度数据的符号位，"0”表示
正温度数据，"1”表示负温度数据;第“15”位为报警位，"0”表示温度在允许范围内，"1”表示温度超出允许范围。
PLC通过MOV指令把n+1或n十2通道采集到的温度数据读入指定的内部数据存储区DM中，如温度为正，把0-}-13位转化为
BCD码，如果为负(负数以补码形式存放)，取反加1后，再将0-}-13位转化为相应的BCD码。
PLC对温度数据的处理程序如下(流程图见图1):

http://s3/middle/71f7edaagacf6229094f2&690

另外常用的接热电偶的温度模块有下S001 / 002温度范围通过模块内的旋转开关(O-}-F)来设定，该模块可选两种温度单位℃和“F}

通过模块内的DIP开关SW1来设定温度单位和所测温度的精度(单精度精确到011℃或0110F,}X精度精确到0101℃或01010F)o
采集到的温度仍为二进制数，但BCD转换后的是带有小数位的}一进制数，需‘10或‘100才为真正的温度值。如读入温度#2134(一
进制)，即}一进制的8500，如DIP开关SW1的1位设为OFF,  2位设为OFF，则为8500C; 2位变为ON，则为850C o双精度
数据占用两个输入通道，即两个字，在转换为BCD码时，需用双字转换指令(CPM2A有)BCDL。当读入的温度输入数据为#7FFFB
寸，说明输入开路或温度超出设置范围，#7FFE为模块正在初始化状态。编程处理温度数据时尤其应该注意。卜面是一段对OMRON
PLC对温度模块下S001 / 002采集的数据的处理程序:

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4结语
PLC对温度数据采集有单精度及双精度(分时采集)两种格式，误差在0.1 }-0.01℃范围内，控制准确可靠。通过PLC内部程序处
理还可输出模拟量来控制其他设备，PLC与温度模块及传感器对温度数据的采集和处理可以达到工控现场温度控制的理想要求。
工控现场对温度的检测与处理应用非常广泛，而温度传感器的主要对象为热电阻和热电偶，使用PLC对温度数据进行处理和变换，
硬件连接方便，软件也易实现，通过输出模拟量还可进一步实现精确调温或其他控制。