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在发展,智能仪表也不断更新换代。人们要求与仪表密切相联系人机界面要有快速响应速率,还要省去复杂监控程序编写。为此,本文介绍了触摸屏这些方面代替人机界面,以节约成本,减轻开发人员工作量具体方法。
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1、SHCAN2000系列智能仪表及监控面板
SHCAN2000系列智能仪表是大连交通大学三合仪表开发公司产品,它由实时多任务操作系统、实时监控软件、任务级组态软件、实时数据库等构成,并由现场智能测控仪表软件组件集成威廉希尔官方网站 来支持线组态。SHCAN2000系列内嵌智能监控子程序。该监控子程序可使系统预定操作方式运转。以完成人机会话和远程控制.使系统操作者意图或遥控命令来完成指定作业。其人机会话仪表面板界面如图1所示。 该面板键盘/显示器工作,当键盘/显示器查询到某键状态发生变化时。主动向SHCAN2000智能仪表传送发生变化键新状态,而不考虑其他没有发生变化键状态。当两键或三键同时变化时。以键盘/显示器查询到键状态变化顺序逐一发送。每个字节只表达一个键状态变化,多键同时按下时,要多个字节发送才能实现键状态传送。 SHCAN2000智能仪表处于正常运行状态时,串行口上键盘/显示器向SHCAN2000智能仪表发送键状态变化。SHCAN2000智能仪表规定:主动向SHCAN2000智能仪表传送数据一种.那就是键状态变化。其数据格式如表1所列。其中键号定义如表2所列。 当用户操作键盘时,监控子系统必须对键盘操作进行解释,并调用相应功能模块来完成预定任务,同时显示等方式给出执行结果。,监控子系统必须完成解释键盘、调度执行模块等任务。 系统运行最初时刻,应对系统进行自检和初始化。开机自检系统初始化前执行,自检无误,即可对系统进行正常初始化。初始化过程安排系统上电复位后主程序最前面。监控子系统任务包括完成系统自检、初始化、处理键盘命令、处理接口命令、处理条件触发并完成显示功能等。这种监控子程序集成于下位机,程序设计工作量较大,修改困难。实际使用时,往往要用户要求进行大量程序修改工作。加重了设计者负担。 |
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2、基于TMS320F2812智能仪表
基于TMS320F2812系列DSP智能仪表是对SHCAN2000系统整体升级换代系统。现已从SHCAN2000智能仪表专用I/O驱动程序向 OPC标准接口发展。而以OPC标准接口方式开发符合OPC规范微型消息总线集成开发环境MMBIDE(Macro Message Bus-basedIDE),可使MMB2004现场总线控制系统接口标准化,扩大MMB2004他组态软件连接,使MMB2004可以和其他厂商产品进行无缝连接;另,将SHCAN2000原有Excel表格组态形式向符合国际化规范结构化文本(Structured Text)方式组态发展,即开发针对MMB2004系列智能化仪表MMBIDE,来替换原有SHCAN2000现场总线控制系统中组态与调试工具 SHCANCFG,可实现对TMS320F2812智能化仪表应用程序组态源文件编辑、参数源文件编辑、组态源文件编译、参数源文件编译、组态下载、参数下载及线调试等功能。另外,SHCAN2000系列智能仪表硬件采用MCS-51系列单片机,外围电路大,功耗多。而用TI公司TMS320F28xx系列32位DSP(Digital Signal Processing)则可缩小外围电路,降低功耗,同时芯片处理速度也大幅度提高。采用TMS320F2812系统硬件体系结构如图2所示。 DSP芯片TMS320F2812是目前为止用于数字控制领域性能相当好一款DSP芯片。它具有丰富通信接口,其中包括一个CAN,两个UART.一个 SPI和一个MsBSP。本体系中以TMS320F2812为网桥来实现协议转换。下位机数据CAN送到网络接口CAN 2.0B,然后经协议转换后,UART口送出,之后再现场显示接口RS一232C送至现场智能监控设备(现场人机界面)显示。而SPI主为系统扩展用.EEPROM、A/D、D/A以及开关I/O扩展皆可这个接口来实现。 3、应用Modbus协议实现与触摸屏通信 SCHCAN2000系统中用CAN2.0B只定义了物理层和数据链路层,缺少应用层和网络管理层,协议并不完整。MODBUS是工业控制领域中一种应用层协议,具有开放性和透明性。近几年来,MODBUS应用协议不断拓展.现已形成了MODBUS应用协议族,基于:MODBUS应用协议族解决方案已经逐渐应用于各种现场级测控领域。事实上,基于串行链路和TCP/IPMODBUS应用协议是ISO各层模型定义两个通信规范。基于串行链路MODBUS协议与,TIA/EIA标准232-F和285-A有关:而基于TCP/IPMODBUS协议与IETF标准RFC793和RFC79l有关。基于以上考虑,利用MODBUS作为CAN应用层协议来完成系统升级。这样.整个系统采用RS232串口与上位机进行通信,同时利用网桥完成MODBUS和CAN协议转换,而利用CAN总线来完成与现场总线智能仪表通信。 触摸屏支持MODBUS协议1-5和16号功能,故可成功实现与TMS320F2812仪表通信,并可仪表现场接口RS一232与触摸屏进行数据交换。此串口还可以与FIX、LABWIEW等组态软件进行通信,以完成实时显示、历史记录、故障报警等系统监控和管理功能。触摸屏组态软件 Easybuilding500简单易用.功能强大.并支持棒图、趋势图和留言板等功能。它不用编写监控程序,界面设计集中触摸屏组态软件 Easybuilding500中。见图3。 另外,触摸屏与仪表通信设置也非常简单。只需Easybuilding500组态软件参数设置中设置和。TMS320F2812仪表相对应波特率、数据位、停止位、站号,然后把编辑好界面下载到触摸屏中,再用一条通信电缆就可成功实现与TMS320F2812通信。 4、结束语 本设计成功用触摸屏与TMS320F2812现场智能仪表进行通信,工业现场不适应和无必要安放计算机情况下,实现了人机之间信息交互,达到了控制目的。此外,该设计还减轻了下位机工作负担,用户不用编写复杂监控子程序,同时监控界面美观生动,触摸屏成本低,方便耐用,通讯稳定。 |
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