纸或纸浆白度的提高意味着纸浆外观质量及其档次的提高,造纸工业中都要对纸或纸浆的白度进行测试,从而精确控制漂白化学药剂的添加量.现有的测量白度的仪器仪表也有很多种,但大多是采用数字电路或单片机做数据处理的设计.而目前含有柯编程序控制器(PLC)的集散式控制系统在造纸工业中已广泛应用,并向现场总线控制系统的方向过渡发展.针对这一形势,我们研制了一种新型的、采用PLC作数据采集及处理的、能更好适应对过程参数实时准确、稳定可靠测定的纸或纸浆白度测量仪表.该仪表基于光度学和色度学,采用差动测量光路,用双光路进行补偿;并以西门子公司的小型PLC中的CPU 224作为数据处理的核心及仪表的管理中心,同时通过它的通讯接口,能以PROFIBUS总线通讯方式与上位机实现通讯,从而实现上游系统和现场仪表的信息交互.它不仅具有一般智能仪器的特点,由于采用了PLC,从而具备了安全可靠、使用方便、性价比高、抗干扰能力强等优点.该论文首先对白度检测方面的发展和意义作了简要的描述,然后较具体的阐述了该仪表所依据的光度学和色度学的理论及PROFIBUS现场总线的有关知识,最后着重从硬件和软件两部分来论述了整个仪表系统的设计与实现.在硬件方面,根据仪表的精度和实时性要求,选择合适的器件,并对白度传感器、EM231、EM277、MAX7219等模块或芯片的特性和功能进行了分析说明.以模块化的设计方法将仪表硬件按功能分为几大模块分别设计,在以CPU224为中心,功能模块作为外部设备来设计接口、控制电路.在软件部分,主要以CPU 224部分的软件开发与调试为重点.软件设计是按照仪表预定完成的功能,依据硬件电路的实现,以模块化编程方法完成初始化、模块自检、模拟量采样、信号处理以及显示驱动、PROFIBUS-DP总线通信等任务.通过CP5611通信卡将程序下载至CPU,对源程序和系统进行调试.文中没有详细论及PROFIBUS-DP总线通信的上位机部分,但为说明总线的通信功能,列出了部分上位机组态的通信程序.对整机进行运行测试的结果表明,该仪表的各项指标都已满足设计要求,实现了纸或纸浆白度的在线精确测量,是一种值得广泛推广使用的新型测量仪器.