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可编程序控制器作为自动化三大支柱产业之一,以其稳定可靠、易于开发等优势而备受青睐,在工业控制领域所发挥的作用越来越大。本文在对可编程序控制器结构进行研究的基础上,给出基于LPC2378的可编程序控制器硬件设计方案;并研究基于热电偶和热电阻的温度测量技术,给出传感器非线性校正方法及基于温度场建模方法实现热电偶冷端补偿方法。研究LPC2378及其外围电路设计、DC-DC电源电路设计、模拟量输入输出电路设计、开关量输入输出电路设计、通信电路设计和LED状态指示电路设计。使用LPC2378的外部总线,扩展SRAM芯片62LV5128,并设计掉电保护电路,提供512K用户数据存储空间。电源设计上,采用推挽式拓扑结构,经变压器变换得到两组隔离电源分别用于数字电路部分和模拟电路部分供电,不仅提高电路可靠性,也避免数字电路噪声影响模拟量测量精度。LPC2378与外部模拟量输入输出和开关量输入输出的通信经过光耦隔离完成,利用光耦的共模电压隔离能力,有效抑制来自工业现场的电磁干扰,保证处理器可靠运行。设计两路隔离的RS-485通信接口和一路以太网通信接口,能够使可编程序控制器结合现场总线技术,以网络化概念完成用户控制需求。使用LPC2378的SPI接口连接74HC595驱动46个发光二极管,用于控制器运行状态指示。结合连续式非线性AD转换技术,分析PT100传感器测温产生非线性的原因,并给出基于最小二乘原理,采用四次多项式拟合方法实现PT100传感器非线性校正方法,使用Matlab进行仿真分析,全温度范围内拟合精度优于0.03℃。采用六次多项式拟合的方法解决热电偶传感器非线性问题,分别对K、B、E、J、N、R、S和T型热电偶进行仿真,全温度范围拟合精度优于0.3℃。针对具有多路热电偶采集通道的仪表,提出基于温度场建模方法实现热电偶冷端补偿的思想,解决通过四个冷端温度测量点完成八路热电偶冷端补偿问题。根据能量守恒原理和牛顿冷却方程,建立二维平面上温度场分布的数学模型,再对该平面划分网格,将微分问题转换为数值差分方程,使用高斯-赛德尔迭代的方法求解方程组,得到平面上温度分布,实现热电偶冷端补偿。最后,对该方法进行实测验证,补偿精度可达±0.5℃。最后,对该可编程序控制器的硬件电路进行测试,根据各点电流电压的实际测试波形证明电路设计的正确性。