CN101206488B

CN101206488B - 温控模块的冷接点补偿方法

Info

Publication number: CN101206488B
Application number: CN2006101678703A
Authority: CN
Inventors: 林敬义
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: CN101206488A

Abstract

一种温控模块的冷接点补偿方法，用以补偿串联多个温控模块所产生的不同冷接点温差，将多个温控模块中的一模块设定为主控模块，其余为从属模块，且各模块皆具有串接输入端、串接输出端及主从通信端，而各从属模块的串接输出端分别连接至下一模块的串接输入端，形成序列式连接，而所有模块的主从通信端则为并列式连接，当位于最后的主控模块经主从通信端送出一组通信协议数据至各模块时，各模块即行设定通信协议，以判别本身模块的位置，再根据各模块内的冷接点温差设定程序直接进行不同位置的温差补偿作用。

Description

温控模块的冷接点补偿方法

技术领域

本发明涉及一种多个模块的连接，特别涉及一种以判别模块位置作为温度控制依据的模块连接方法。

背景技术

在目前的自动控制领域中，由于在设备的运转过程中难免会有热量的产生，而过多的热源会直接影响到设备的正常运转。因此，为了确保各控制设备能在其正常的工作温度下进行作业，皆会在控制设备上安装温控模块，以监控各控制设备的运作情形。

而就温控模块而言，其温度测量的原理是利用热电原理中的热电偶来测量温度，但在实际的温度测量下，其热电偶所测量的数据会有温差的出现而必须进行冷接点补偿，最后再以直流信号作为输出。一般而言，温控模块在单机作业以及热稳定平衡的状态下，其冷接点补偿的温度以室温作为补偿标准，以使测量到真正的温度数据。

但在现行的控制设备上，因应不同设备制造上的温度的控制需求，必须串接多个组的温控模块来加以监控。然而，由于现有技术的温控模块冷接点补偿标准以在单机作业下利用室温作为补偿数据，而在温控模块的运作过程中难免会有热源的产生，会使温控系统内部温度上升而造成冷接点温度产生误差，直接影响到温度测量值的准确性。

因此，后来的现有技术手段便考虑到此误差因素，在冷接点的补偿程序上便加入内部温升的考虑而减少误差的产生。然而，由于串联的温控模块若超过三个以上，其设在中间位置的温控模块则除了本身内部温度受组件产生热量的影响外，也受到相邻两侧的温控模块所散逸的热影响，而使温控模块内部温度比相邻两侧的温控模块内部温度高，使得原本在冷接点补偿程序所考虑的内部温升因素上产生落差，也造成温度测量上的误差出现。因此，如何解决此多个组温控模块串接所产生的数据误差，成为急待解决的问题所在。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种针对温控模块位置而提供不同温度补偿的温控模块的冷接点补偿方法，由此在模块与模块间通过一次通信协议，即可自动完成各模块的通信协议以判读本身模块的位置所在，进而温控模块以模块位置作为依据而选择不同的温差补偿方式，以降低温控模块在串联时所产生的温度测量误差。

为了达成上述的目的，本发明主要提供一种温控模块的冷接点补偿方法，将多个温控模块中的一模块设定为主控模块，其余为从属模块，且各模块均具有串接输入端、串接输出端及主从通信端，而各从属模块的串接输出端分别连接至下一模块的串接输入端，形成序列式连接，而所有模块的主从通信端则为并列式连接，当位于最后的主控模块经主从通信端送出一组通信协议数据至各模块时，各串联的模块即行设定通信协议，并判别本身模块的位置，再依各模块内的冷接点温差设定程序直接进行不同位置的温差补偿作用。

附图说明

图1为本发明的温控模块内部结构方块示意图；

图2为本发明的温控系统连接架构图；

图3(S1～S7)为本发明的自动连接方法流程图；

图4(G1～G3)为本发明的温度补偿方法流程图。

在附图中，各标号所代表的部件列表如下：

温控模块C、C1～C5

控制单元10 冷接点传感器20

外部温度传感器30 主从通信端a

串接输入端b 串接输出端c

Tj：外部温度传感器测得温度。

Ts：冷接点传感器所测得温度。

Tc1：外部温度传感器测得温度。

Tm：稳定状态下串联模块的冷接点位置与冷接点传感器所测得温度的固定温差

具体实施方式

对本发明的内容配合附图来加以说明。

图1为本发明的温控模块内部结构方块示意图。如图所示，本发明的温控模块C以热电原理作为温度检测方式(此为现有技术不再赘言)，该温控模块C内部包括控制单元10、冷接点传感器20及外部温度传感器30，且该冷接点传感器20及外部温度传感器30分别与该控制单元10形成电性连接，且该控制单元10用以接收该冷接点传感器20及外部温度传感器30所检测到的温度数据，并通过该温度数据进行冷接点补偿作用。

因此，若该温控模块C在单机作业时，由于无串联的其它的温控模块C，在单机作业下仅有该温控模块C内部的零件热散失影响，假设该冷接点传感器20所测得温度为Ts，而外部温度传感器30测得温度为Tj，内部零件热散失所产生的温度Tc1，则冷接点正常的温度Tj＝Ts-Tc1所得的数据，而该控制单元10将所得的数据配合控制单元10内建的冷接点温度补偿程序加以调整，以修正误差所在。

图2为本发明的温控系统连接架构图。在本实施例中由五个温控模块C连接形成温控系统，其中各温控模块又区分一主控模块C5，及四个从属模块C1～C4，而从属模块数量可根据实际需求而增减，且各模块C1～C5均为相同形式的温控模块，在各温控模块C1～C5均分别设有主从通信端C1a～C5a、串接输入端C1b～C5b及串接输出端C1c～C5c，各从属模块C1～C4的主从通信端C1a～C4a并联在主控模块C5的主从通信端C5a，各从属模块C1～C4的串接输出端C1c～C4c分别电性连接至下一串联模块C1～C4的串接输入端C1b～C4b，如第三从属模块C3的串接输出端C3c电性连接至第四从属模块C4的串接输入端C4b，第四从属模块C4的串接输出端C4c则电性连接在主控模块C5的串接输入端C5b，主控模块C5的串接输出端C5c及第一从属模块C1的串接输入端C1b则皆为闲置而未形成电性连接。因此，若以N个模块连接为例，主控模块为CN，从属模块为C1～C(N-1)，则所有从属通信端C1a～Cna皆并联，从而每一串接输出端CMc分别耦接至下一级串接接输入端C(M+1)b，此处1≤M<N，且主控模块CN的串接输出端CNc及第一从属模块C1的串接输入端C1b为闲置。在此序列式连接系统中，以串接输入端b闲置的模块做为第一从属模块C1，任一模块可依据其串接输入端b的闲置与否，而自行判断其是否属于第一级的从属模块。而主控模块C5位于该序列式连接中的最后一级，也即只能选定串接输出端c为闲置状态的模块做为主控模块。

图3为本发明的自动连接方法的流程图。当由操作人员或软件程序自主控模块C5的主从通信端C5a送出一组通信协议数据至各从属模块C1～C4的主从通信端C1a～C4a(S1)，各从属模块C1～C4在接收该通信协议数据后，即个别地依据该通信协议数据而自行设定其通信协议(S2)，接着，串接输入端(b)闲置的第一从属模块C1即自行产生一组代表1的序号数据，并经由其串接输出端C1c送出其序号数据至下一级(即第二)从属模块C2的串接输入端C2b(S3)，该第二从属模块C2在接收到来自前一级从属模块C1的序号数据后，即将该序号数据加1，并将该加1后的序号数据再送至下一级模块(S4)，若下一级模块并非主控模块(也即仍为从属模块)，即依序地重复S4的步骤(S5)，也即重复序号加1及送出的动作。若接收到前一级序号数据的模块已为主控模块C5时(S5)，因该序号数据即代表从属模块的总数，故该主控模块即可得知从属模块的总数(S6)，此时主控模块即可依据从属模块C1～C4总数而经由主从通信端C1a～C5a而设定各从属模块C1～C4的台号(S7)，此时即完成所有联机模块C1～C5的通信协议及台号设定，而完成系统连接。

图4为本发明的温度补偿方法的流程图。如图所示，当多组的温控模块C1～C5串联完成后，各模块C1～C5通过通信协议，由该控制单元先行通过系统连接方法判断串联模块数量及本身模块的排列顺序(G1)后，该控制单元10接收该冷接点传感器20及外部温度传感器30所测量的数据(G2)，再依据该模块排列位置配合各模块内部的控制单元10所设定程序进行个别冷接点温差补偿(G3)。假设以前述五个温控模块C1～C5串联而成的温控系统为例，当各温控模块C1～C5确认本身位置后，如本身模块位置旁接另一模块，如模块C1及C5，在稳定热平衡状态下，除了外部温度传感器30测得温度为Tj与温控模块C内部零件所产生热源温度为Tc1，以及该冷接点传感器20所测得温度为Ts外，该内部温度也受到旁接模块影响而温差Tm，此温差Tm是指在稳定状态下串联模块所产生热源而使冷接点位置与冷接点传感器20所测得温度的固定温差，且该温差先行加载该控制单元10计算程序中，因此温控模块C1及C5的冷接点温度应为Tj＝Ts-Tc2-Tm，由控制单元10以此数据再以设定的程序进行冷接点补偿。另外，如温控模块C2、C3及C4，其本身模块位置在两侧分别连接另一模块，因此，在稳定状态下，温控模块C2、C3及C4两侧温度影响相同，在温控模块C2、C3及C4的冷接点温度即为Tj＝Ts-Tc2-2Tm，最后各模块C2～C4内部的控制单元10根据所得的数据进行冷接点补偿作用。

以上所述的实施方式是较佳的实施实例，本发明的实施范围并不限于此，根据本发明申请保护范围及说明书内容所作的等效变化或修饰均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种温控模块的冷接点补偿方法，其中，所述温控模块包括控制单元、冷接点传感器及外部温度传感器，所述冷接点传感器及外部温度传感器分别与所述控制单元形成电性连接，该方法包括下述步骤：

a)由各控制单元先行通过系统连接方法判读串联温控模块数量及本身温控模块的排列顺序，所述系统连接方法包括将多个温控模块中的一个温控模块设定为主控温控模块，其余为从属温控模块，且各温控模块均具有串接输入端、串接输出端及主从通信端，而各从属温控模块的串接输出端分别连接至下一温控模块的串接输入端，形成序列式连接，而所有温控模块的主从通信端则为并列式连接，以形成串行，该串行的一端为主控温控模块，其余为从属温控模块，并以位于该串行另一端的从属温控模块为第一从属温控模块，当位于串行的一端的主控温控模块经主从通信端送出一组通信协议数据至各温控模块时，各串联的温控模块即行设定通信协议，并判别本身温控模块的位置；

b)各控制单元接收所述冷接点传感器及外部温度传感器的数据；

c)各控制单元依据所测量的数据及温控模块本身排列顺序进行个别的冷接点温度补偿。

2.如权利要求1所述的温控模块的冷接点补偿方法，其特征在于，在步骤a进一步包括下列步骤：

a1)所述主控温控模块通过主从通信端送出通信协议数据至所述从属温控模块，第一从属温控模块自行产生代表1的序号数据送至下一级的从属温控模块；

a2)该下一级从属温控模块将所接收自前一级从属温控模块的序号数据予以加1，并将该加1后的序号数据送往下一级温控模块；

a3)若步骤a2的序号数据尚未传到所述主控温控模块，则回步骤a1；

a4)当该主控温控模块接收到与其相连的从属温控模块所送出的序号数据时，该主控温控模块即将该所接收到的序号数据视为从属温控模块的总数；

a5)主控温控模块通过主从通信端设定各从属温控模块的台号。

3.如权利要求2所述的温控模块的冷接点补偿方法，其特征在于，所述步骤a5包括下列步骤：

a5-1)主控温控模块将其本身台号P加上其自前一级从属温控模块所收到的序号数据Q，再加上1，并将所得的总和值(P+Q+1)送往各从属温控模块；

a5-2)各从属温控模块在收到该总和值后，即将该总和值减去其本身的序号M，即以差值(P+Q+1-M)做为其台号。