K型热电偶智能温控器节点的硬件原理图如图2所示，主要由ADR-120智能控制模块、热电偶、信号调理电路、可控硅调功器及报警电路等部分构成。其中：
图2K型热电偶智能温控器节点硬件原理图
信号调理电路选用K型热电偶信号调理专用电路AD595。在实际的热电偶测温中，必须进行冷端补偿、调零、电压放大和线性化等比较繁琐的工作，否则会造成很大的误差。AD595是AD公司针对上述问题设计的专用芯片，内部具有放大、冷端补偿、冰点基准、温差电偶故障报警等电路。被测温度与AD595输出电压的关系是10mV/℃，芯片在+5V~+30V范围内都可正常工作。随所测温度量程增大，电源电压应相应提高。需注意的是，AD595的第1脚要求接热电偶正极且接地。图1中电位器Ｗ用于微调冷端补偿电压。AD595的7脚是负电源端，若不测0℃以下的温度，不用负压供电，此时7脚可接地。AD595的12、13脚是热电偶故障报警电路的输出端，13脚接地后，集电极开路的12脚接上拉电阻。热电偶正常时输出高电平，断偶故障时输出低电平。将这个逻辑电平引入ADR－120的第11端子，用于对热偶电压Vo的正确判断。
智能控制模块将测量的温度值进行处理后，通过网络接口将数据发布到LON总线上，交上位机进行处理和监控，同时根据程序预先编制的控制算法得出控制量，经D/A转换后变成0－5V电压信号或4－20mA电流信号输出至可控硅调功器，驱动执行机构对测温点进行温度调节控制。
4.3节点软件设计
对ADR-120智能控制模块的编程可采用NeuronC语言，也可使用OnLon图形化编程语言来实现。节点软件包括系统软件和应用软件两部分，这两部分都必须固化在ADR-120内部的EEPROM中。系统软件主要用于实现LON网络的协议，而应用程序则主要实现用户要求的功能，如A/D转换、定时等。在LonWorks系统中，用网络变量数据通信简化了分布式应用的编程，程序员不用关心底层细节，只要对网络变量重新赋值，该网络变量的值将自动发送到指定的节点。节点软件结构流程图如图3所示。下面以数据采集（即A/D转换）程序为例，给出部分NeuronC语言源程序：
IO_0outputbitADC_CS=1;//定义为位输出对象，作片选信号
IO_8neurowiremasterselect(IO_0)ADC_IO;//定义神经元I/O对象，用作双向串行接口
unsignedshortC[8]={0,4,1,5,2,6,3,7};//顺序定义ADC的通道选择地址
metimertmAD="500";//定义毫秒定时器，以500ms为数据采集间隔
msg_tagmess_out;//定义报文标签
……
when(timer_expires(tmAD))//定时间隔到时驱动该事件处理
{
inti,temp;
unsignedintadc_info;
unsignedlongADH;
unsignedlongADL
unsignedlongADV[8];
for(i=0;i<8;i++)//依次对8个通道进行数据采集
{
adc_info=(C[i]+8)*16+14;//设置ADC变换控制字TB1
io_out(ADC_IO,&adc_info,8);//发送TB1，忽略第一个字节RB1
adc_info=0x00;//设置全零字节
io_out(ADC_IO,&adc_info,8);//发送全零字节
ADH=adc_info;//接收第二个字节RB2
adc_info=0x00;//设置全零字节
io_out(ADC_IO,&adc_info,8);//发送全零字节
ADL=adc_info;//接收第三个字节RB3
ADV[i]=ADH*32+ADL/8;//对本次采集数据进行换算
tmAD=500;//设置500ms间隔
}
}
图3K型热电偶智能温控器节点软件流程图
4.结束语
现场总线技术日益成熟，各厂商开发了越来越多的基于现场总线的模块，其中在LON总线的支持下，诞生了很多智能化、低成本的现场测控产品。为支持LON总线，Echelon公司开发了Lonworks技术，它为LON总线设计、成品化提供了一套完整的开发平台。
本文所设计的智能温控器可同时外接4路K型热电偶测量通道，对应输出驱动4路可控硅调功器进行温度调节。并且根据实际应用的需要，通过编制不同的程序，不仅能够实现对多点温度进行测控，还可以根据不同测温点之间的温差和平均温度来进行相应的控制，相对于传统的温控器来说，使用更加灵活、方便。
本文作者创新点：提出了基于LON总线的网络化智能测控器的设计原理和方法，并以K型热电偶温度测控器为例，给出了具体的硬件电路和软件流程，为进一步开发其它类型的LON网络智能测控器提供了一定的参考作用。
参考文献
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[3]鲍吉龙,叶平.工业监控系统的网络化发展[J].微计算机信息,2006,6-1:66-68
