高精度壓力變送器測(cè)試系統(tǒng)的研制
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:22:03來源:
程序流程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力變送器傳感器參數(shù)的大量采集,提高了生產(chǎn)效率,為壓力變送器的軟件補(bǔ)償和標(biāo)定提供了可靠的保證,進(jìn)而提高了壓力變送器的精度和可靠性,隨著微處理器在工業(yè)測(cè)控中的廣泛應(yīng)用和性價(jià)比的降低,出現(xiàn)了以微處理器為核心的高精度的智能壓力變送器,這就對(duì)壓力變送器的牛產(chǎn)檢驗(yàn)提出了更高的要求。為了提高精度,通過軟件和硬件結(jié)合的方法,這就需要對(duì)壓力變送器和傳感器的參數(shù)進(jìn)行大董的檢測(cè),形成軟件補(bǔ)償用的格和判斷變送器傳感器精度是否滿足要求。本文就是為了滿足這需要,建立以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為主的變送器測(cè)試系統(tǒng)。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變送器測(cè)試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)主要包括德魯克公司的,1520系列標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生器3臺(tái),吉時(shí)利公司的數(shù)字萬用2700系列1個(gè),歐姆龍公司的可編程控制器,C200H1臺(tái),智能溫箱1個(gè),繼電器組和變送器傳感器陣列等幾部分。由于這些智能儀上均帶有83232通訊口,而通常的工業(yè)控制算機(jī)只帶,2個(gè)232通訊口,為了增加串口,我們采用MOXA公司的C168H系列的拖的多串口卡。
整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的工作原理為利用工控機(jī)的人機(jī)交互界面進(jìn)行設(shè)置要檢測(cè)的變送器或傳感器組壓力大小的設(shè)置和溫度,通過,1對(duì)所選擇的變送器或傳感器順序檢測(cè);把采集來的放在數(shù)據(jù)庫里,然后進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。
般情況下,對(duì)于壓力傳感器在使用前,要對(duì)其進(jìn)行溫漂補(bǔ)償和非線性校正,傳統(tǒng)的方法就是測(cè)試幾個(gè)溫度點(diǎn)下對(duì)應(yīng)壓力下輸出值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選用補(bǔ)償用的電阻,這使得整個(gè)補(bǔ)償后的精度不高。要在全溫度范圍內(nèi)得到高精度的補(bǔ)償效果,需要對(duì)傳感器在各個(gè)溫度下的參數(shù)進(jìn)行大量測(cè)量,通過公式計(jì)算出補(bǔ)償電阻的大小,提高傳感器的精度和可靠性。本測(cè)試系統(tǒng)功能之就是次比較多可以對(duì)64個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)試,并計(jì)算出相應(yīng)的補(bǔ)償電阻阻值,同時(shí)也4以計(jì)算出傳感器的非線性重復(fù)性和遲滯性,在此基礎(chǔ)得到其精度,并判斷其是否滿足要求。
隨著智能變送器的出現(xiàn),對(duì)變送器的溫漂補(bǔ)償和非線性校正的方法也有原來以單純的模擬電路調(diào)節(jié)變?yōu)橐攒浖{(diào)節(jié)為主軟件調(diào)節(jié)的主要原理就是生產(chǎn)變送器時(shí),對(duì)變送器在不同溫度標(biāo)準(zhǔn)力的輸出進(jìn)行計(jì)算,形成補(bǔ)償參數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)到變送器的程序存儲(chǔ)器里,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),實(shí)際應(yīng)用時(shí),程序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度和壓力自動(dòng)調(diào)用補(bǔ)償參數(shù),從而完成了補(bǔ)償過程本系統(tǒng)的功能之就是可以對(duì)比較多64臺(tái)變送器進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)行相關(guān)處理后就可以得到補(bǔ)償用的參數(shù)。
通過使用本系統(tǒng),方面可以提高生產(chǎn)和檢驗(yàn)傳感器的牛產(chǎn)效率,另方面通過對(duì)傳感器和變送器進(jìn)行補(bǔ)償,使得它們的精度大大提高。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由于系統(tǒng)要求多個(gè)人機(jī)交互界面對(duì)大董參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和監(jiān)視,我們選用選用了MicrosoftVisualC++6.0開發(fā)軟件系統(tǒng),操作系統(tǒng)為,卿5 2000,充分利用其強(qiáng)人的網(wǎng)絡(luò)功能和穩(wěn)定性。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要人機(jī)界面的設(shè)置多串1通訊和數(shù)據(jù)庫處理等。人機(jī)界面的設(shè)置主要是利用VC++中的控件進(jìn)行編程,數(shù)據(jù)庫部分主要是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算相應(yīng)的參數(shù),比較簡(jiǎn)單,這里就不做介紹,下面重點(diǎn)介紹下多蘋口通訊的程序設(shè)計(jì)。
3.1封裝串口類。
++的微軟基礎(chǔ)類,里沒能提供通用的串口通信代碼,并且采用32位州加,以5,函數(shù)對(duì)串口進(jìn)行操作又十分繁瑣。由于系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)傳送都采用串行口,所以對(duì)串口的操作就尤其頻繁。我們主要采取面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,在,6.0下對(duì)常用的串門操作實(shí)現(xiàn)個(gè)串口類,36爐,1封裝了相關(guān)的屬性和方法,增加對(duì)率口操作的透明度,提高串口傳輸數(shù)據(jù)的可靠性,屏蔽了底層的細(xì)節(jié),方便了對(duì)門操作的編程實(shí)現(xiàn),它可以對(duì)個(gè)串口進(jìn)行讀寫和監(jiān)視其運(yùn)行狀況,并把在串口發(fā)生事件傳遞給主機(jī)為了對(duì)串口進(jìn)行操作,我們?cè)?03,源文件中定義了系列函數(shù)如用于初始化串口和設(shè)置串口屬性的4代函數(shù);用于對(duì)線程進(jìn)行啟動(dòng)和停止的313,響,9讀寫操作的沈,和收胎丁,函數(shù)。
3.2通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)采用的智能儀,由于是不同的廠家生產(chǎn)的,所使用的協(xié)議也是不同的,這就給軟件設(shè)計(jì)帶來了定的困難。采用面向?qū)ο蟮姆椒◤乃械闹悄軆x中抽象出些共同的性質(zhì)如端口號(hào)儀序號(hào)下位機(jī)地址,功能描述等等,將歸納起來的共同性質(zhì)組合起來形成個(gè)智能儀基類,0,口161類,還定義了組標(biāo)準(zhǔn)的儀訪問和數(shù)據(jù)存取接口,以虛函數(shù)的形式給出,再對(duì)每個(gè)實(shí)際的儀派生出與自身相匹配的儀類。對(duì)于各個(gè)智能儀我們采用相應(yīng)廠家提供的通訊協(xié)議。
3.3多線程串口通訊的實(shí)現(xiàn)由于工控機(jī)要與4個(gè)以上的智能儀進(jìn)行通訊,而且要泣期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的運(yùn)行,是整個(gè)變送器檢測(cè)系統(tǒng)的樞紐,其可靠性魯棒性要求較,因此整個(gè)整個(gè)數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動(dòng)程序?qū)Ω鱾€(gè)串口讀寫協(xié)調(diào)顯得尤為重要,我們使用了多線程技術(shù)。再啟動(dòng)串門數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)程序之前先根據(jù)實(shí)際儀連接情況對(duì)儀進(jìn)行配置,設(shè)置每個(gè)串口連接的儀類型和個(gè)數(shù),以及基本的串口通訊參數(shù),并進(jìn)行存儲(chǔ)。驅(qū)動(dòng)程序的主線程的任務(wù)是負(fù)責(zé)人機(jī)交互的界面操作和各個(gè)串口操作線程的啟動(dòng)與協(xié)調(diào),線程間的通信采用州如0以5的消息機(jī)制。
4結(jié)束語系統(tǒng)采用了多串口擴(kuò)展控制器,組建壓力變送器檢測(cè)系統(tǒng),通過對(duì)變送器傳感器參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,計(jì)算出對(duì)傳感器補(bǔ)償用的電阻阻值和對(duì)變送器補(bǔ)償用的參數(shù),把補(bǔ)償用的參數(shù)下載到變送器的程序存儲(chǔ)器中,提了變送器的精度和可靠性。串口數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì),方法抽象出了通用的串口類和儀基類;利用西心3多線程和消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)了多串口的通信與同步。該系統(tǒng)在淄博先行測(cè)控公司已穩(wěn)定運(yùn)行,提了生產(chǎn)效率,為生產(chǎn)高性能的智能變送器提供了可靠的保證。
邊取設(shè)博億,忍山數(shù)儀炎炎判斷消從,諏I處柙成功廣。
??;初始化及付戍的儀及I儀輪迎時(shí)間。
這數(shù)樅史新命令初始化1及對(duì)I以的儀權(quán)儀輪巡時(shí)沖到,發(fā)!2數(shù)據(jù)史新命令成功改出數(shù)裾發(fā)送據(jù)史祈136,0叫93此+6從人門到精通。邱仲潘等譯。北京電子工業(yè)出版社,1999 2口6此。6,加1精通串行通信。王仲文等譯。北京電子工業(yè)出版上接第6頁口,19052的配置信息,在系統(tǒng)啟動(dòng)初始化時(shí)自動(dòng)裝人口,19052,如果巳口!01不存在或檢測(cè)到空設(shè)備,則,019052設(shè)置為默認(rèn)值。909052本地信號(hào)有10數(shù)據(jù)線地址線妁寫數(shù)據(jù)汨,讀數(shù)據(jù)。1信號(hào)的作用是口0通知019,52數(shù)據(jù)已取走或讀數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好,加1信號(hào)是0六觸發(fā)主機(jī)的叫丁中斷的信號(hào)。,19052與主機(jī)接口信號(hào)則包括數(shù)據(jù)線地址線時(shí)鐘線中斷信號(hào)錯(cuò)誤反饋信號(hào)準(zhǔn)備信號(hào)和接收信號(hào)等,這些信號(hào)時(shí)序完全按照口,的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
09052的電源可由,槽引出,槽可以提供3.3 512,電壓,在,槽有兩個(gè)引腳需特別注意1和閂3問丁2,這兩個(gè)引腳接地和懸空的4種組合直接決定口,卡,9052在使用時(shí),某些引腳要加。阻值為仆10的下拉或上拉電阻。因此在實(shí)現(xiàn)時(shí),給M,DE,H,LD,INTi引腳加下拉電阻,00日0,只0引腳加上拉電阻。
5結(jié)束語基于90總線,配以數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大的03口和邏輯處理能力高效的口,六組成運(yùn)動(dòng)控制卡,在開放式數(shù)控系統(tǒng)中能夠發(fā)揮出強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制性能。隨著數(shù)控系統(tǒng)的普及和產(chǎn)品檔次2褚振勇,翁木公。,0設(shè)計(jì)及應(yīng)用。西安電子科大出版社,2003