自动化技术与应用》２００８年第２ ７卷第６期 经验交流 ＴｅｃｈｎｉｃａＩ Ｃｏｍｍｕｎｆｃａｔｉｏｎｓ ＤＤ Ｃ炉温控制系统的开发与设计主要包括硬件设 计和软件设计。 ８０２４模块引线图和任一通道接线示意图【引。 ３．２软件设计 软件设计主要是算法、调度、监督、控制等应用软 件及对硬件的驱动等能力。本系统设计开发中选择了 ＭＣＧＳ（Ｍｏｎｉｔｏｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ）组 ３．１硬件设计 实验室提供的管式电阻炉、固态触发开关器、温度 变送器等仪器仪表，是和原模拟调节器及可编程调节器 一起使用的设备，其功能要求和模拟控制系统中相同， 态软件，是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用 计算机系统软件。 且由于执行器和测量变送部件都是以标准信号进行联 系，因此可方便应用于ＤＤＣ炉温控制系统，其使用方法 和要点基本相同。 在原实验系统的基础上设计开发ＤＤ Ｃ炉温控制系 统的核心和难点就是标准模拟信号和计算机之间的接口 及和计算机之间连接时的通信协议【引。为此图ｌ中所示 的Ａ／Ｄ转换器选择了泓格智能采集模拟量输入模块 ＲｅｍｏＤＡＱ－８０１７，Ｄ／Ａ转换器选择了泓格的采集模拟量 输出模块ＲｅｍｏＤＡＱ－８０２４，两智能采集模块通过ＲＳ４８５／ ＲＳ２３２转换器连接到计算机的串口进行数据交换。 图３ Ｒ－８０２４引线图和任一通道接线图 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软 件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开 发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工 业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。 通过Ｍ ＣＧＳ软件及应用，选定设备驱动程序与外部 设备进行数据交换，实施远程监控，实施有效的工程运 行流程。通过组态设计出交互方便的人机界面，不仅具 有直观的监控界面，而且提供了系统的不同操作方式及 图２ Ｒ－８０１７引线图和任一通道接线图 ＲｅｍｏＤＡＱ一８Ｏ１７是８通路差分输入，采样速度为 系统的参数设置。同时设计出具有工程应用价值的实 时及历史报表，更加直观的实时曲线和历史曲线，并且 可以由用户自己选择要监督显示的内容，非常灵活方 便。图４给出了人机交互界面示意图＿９¨ｌＯ］。 １０次／秒、具有过电压电流保护、高精度低功耗、可 通过软件校准的２４位Ａ／Ｄ转换板卡。其默认设置依 次是地址为０１、模拟量输出类型为一１０Ｖ～＋１０Ｖ、通 讯方式为４８５通讯，波特率为９６００ｂｐｓ、校验和禁止、抑 制６０Ｈｚ干扰、数据格式是工程单位。其作用是接收温 度变送器送来的模拟信号，转换成数字信号后送计算 机。如图２给出了ＲｅｍｏＤＡＱ－８０１７模块引线图和任一 通道接线示意图【 ７Ｉ。 ４ 系统调试及性能测试 ４．１系统调试 系统调试包括对各部件的单独调试及对系统的联 调。主要介绍对数据采集模块的调试。 ４．１．１ ８０１７模块调试 检查接线是否正确；将通讯线与ＲＳ４８ ５通讯线接 ＲｅｍｏＤＡＱ－８０２４是４通道输出，光电隔离，具有上 电模拟量输出及输出斜率可编程，可软件校准的ＤＡ转 好，并确认使用计算机的串口为ＣＯＭ１或ＣＯＭ２；打开鸿 格测试软件，将软件主菜单的“ＣＯＭ ｐｏｒｔ”设为正在 使用的计算机串口，点击鸿格测试软件主菜单的 “Ｓｅａｒｃｈ”此时软件会检测到对应模块的型号，如７０ １ ７ 或８０１７（７０１７和８０１７属于同一系列，功能基本相同）， 换板卡。其默认设置依次是地址为０ １，模拟量输出为 ０～＋ＩＯＶ，通讯方式为４８５通讯，波特率为９６００ｂｐｓ校验 和禁止，数据格式是工程单位，输出方式可以瞬时改变。 其作用是把计算机送出的数字量经Ｄ／Ａ转换后送执行 部件，以驱动执行器工作。如图３给出了ＲｅｍｏＤＡＱ一 若测试不上，检查通讯线；通讯成功后先双击“８０１７”，进 入其参数设置状态，用直流２ Ｖ信号加至每一输入端 维普资讯 http://www.cqvip.com
经验交流 Ｔｏｃｈｎ｝ＣａＩ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 《自动化技术与应用》２００８年第２７卷第６期 （从Ａ／１０～Ａ／Ｉ６），看其测量值是否一致为２Ｖ，精度不低 于０．０１Ｖ，偏差不超过０．０１Ｖ，其中最后一个通道Ａ／Ｉ７ 根据设计的电阻炉温度ＤＤＣ系统，依照图４中的接 线方式连线，使其投入运行，首先进行参数整定，经整定 后再对系统的跟随特性和抗扰动能力进行测试，系统测 试结果不仅具有较强的跟随性，还具有较强的抗扰动能 力，能满足电阻炉高精度的温度控制。 可以不看；设置模块地址，按“ＳＥＴ”退出。 ４．１．２ ８０２４：Ｉ莫块调试 检查接线是否正确；将通讯线与ＲＳ４８５通讯线接 好，并确认使用计算机的串口为ＣＯＭ１或ＣＯＭ２；打开鸿 格测试软件，将软件主菜单的“ＣＯＭ ｐｏｒｔ”设为我们 正在使用的计算机串口；点击鸿格测试软件主菜单的 “Ｓｅａｒｃｈ”此时软件会检测到对应模块的型号，如７０２４ （７０２４和８０２４属于同一个系列，功能基本相同），若测试 不上，检查通讯线；通讯成功后先双击“８０２４”，进入其参 ５ 结束语 所设计ＤＤ Ｃ系统通过选定设备驱动程序与外部设 备进行数据交换，编写远程监控程序，实施有效的工程 运行流程，在自动化实验室实际运行，结果表明电阻炉 温度的ＤＤＣ系统能获得良好的控制效果，其控制性能优 于常规模拟控制仪表，有一定的工程应用价值。 数设置状态，将第一通道的滑动块从４ ｍ Ａ拖动至２ ０ ｍＡ位置，用万用表测量其输出值应对应为４ｍＡ～２０ ｍＡ，依次检测第２、３、４通道即可；设置模块地址，按 “ＳＥＴ”退出。 参考文献： ［Ｉ】邵裕森，戴先中．过程控制工程（第２版）［Ｍ】．北京：机 械工业出版社，２０００．５ ４．２系统性能测试 ［２】赖寿宏．微型计算机控制技术［Ｍ】．北京：机械工业出版 社，１９９６ ［３】潘新民．王燕芳编，微型计算机控制技术［Ｍ】．北京：电子 工业出版社，２００６．６ ［４令朝霞，曹立学．４】二自由度ＰＩＤ的一种工程实现［Ｊ】．西安； 西安科技大学学报．２００６，２６（３）：２９２－２９４，４０３ ［５】白美卿，高富强．电阻炉温控制中的可控硅触发技术．［Ｊ】 自动化仪表．１９９６．１７（２）：２８～３１ ［６】沈兰荪，高速数据采集系统原理与应用［Ｍ】．北京：人民 邮电出版社，１９９５． ［７】ＲｅｍｏＤＡＱ－８０１７族８路模拟量输入模块用户手册［Ｚ】， 北京鼎升立创技术有限公司．２００６．１２． ［８】ＲｅｍｏＤＡＱ－８０２１／８０２２／８０２４模块用户手册［Ｚ】，北京鼎 升立创技术有限公司．２００６．１２． 图４ 人机交互示意图 作者简介：曹立学（１ ９ ６ ９一），男，陕西理工学院讲师，西安工 设计的系统能否正常运行必须对其性能进行测试。 鸯 硕士’主要从事计算机控制技术和过程控制方面的教 （上接第１０２页） 中将捕获方式切换到比较方式，开通ＰＴＳ服务，在ＰＴＳ 服务中进行串行数据的接收。 参考文献： ［Ｉ】顾绳谷．电机及拖动基础［Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００３ ［２】徐爱卿．ＩＮＴＥＬ１６位单片机（修订版）［Ｍ】．北京：北京航 空航天大学出版社，２００３ ［３】成军．ＩＮＴＥＬ８０Ｃ １ ９６单片机应用实践与Ｃ语言开发［Ｍ】． 北京：北京航空航天大学出版社，２００２ ４ 结束语 采用电力电子元器件实现的三相交流异步电动机 ［４】杨振江，杜铁军，李群．流行单片机实用子程序及应用实 例［Ｍ】．西安：西安电子科技大学出版社，２００４ ［５】任致程，任国雄．电动机软起动器实用手册［Ｍ】．北京：中 国电力出版社，２００５ 作者简介：张晓（１ ９ ８ ３一），男，山东大学硕士研究生，研究方 向：现代运动控制系统。 的软起动方法与电动机传统的减压起动方法相比，运行 更加稳定，实现了电动机的平滑起动。本文所设计的软 起动器运行平稳，降低了起动电流，同时保护了电网，延 长了电动机的使用寿命。
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