前言
隨著當前建材行業(yè)的發(fā)展，安全玻璃已經(jīng)越來越受到關(guān)注。安全玻璃的主要原料是鋼化玻璃，秦皇島市運通玻璃機電有限公司生產(chǎn)的玻璃鋼化機組是將平板玻璃加工成鋼化玻璃的機組。此機組的主要原理是先將玻璃加熱到一定溫度，然后進行淬冷。在鋼化玻璃生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品質(zhì)量影響最大的是如何使玻璃形成較大而均勻的內(nèi)應(yīng)力。而對產(chǎn)量影響最大的則是如何防止炸裂和變形。不論是上述哪個影響因數(shù)都與玻璃的加熱和冷卻條件密切相關(guān)，因此機組爐內(nèi)溫度采集的準確及時對控制溫度起著至關(guān)重要的作用。
系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)由HITECH觸摸屏、三菱Fx-2N系列PLC、鼎升力創(chuàng)R-8188 PC-BASED 控制器、鼎升力創(chuàng)溫度采集模塊R-8018、溫度傳感器熱電偶構(gòu)成。觸摸屏作為人機交互的系統(tǒng)，可以設(shè)定、存取、顯示工藝參數(shù)并且可以設(shè)定和顯示溫度；PLC作為上位主機，完成工藝流程和溫度控制；R-8188作為串口通訊控制器，實現(xiàn)溫度上傳和主機命令下達；R-8018作為熱電偶溫度采集器，負責各區(qū)溫度采集。系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。
R-8188是一種低價格、多用途、可編程的串口通訊控制和通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。具有COM1：RS-232/RS-485,COM2:RS-485,COM3:RS-232,COM4:RS-232共4個串口。其核心硬件為AMD-80188-40MHz嵌入式CPU。一般內(nèi)置實時時鐘，NVRAM(31bytes),EEPROM(2048bytes),看門狗定時器，電源保護電路，BIOS支持RTC時間和日期，配置SRAM(256kbytes),Flash Memory(256/512kbytes),電源10~30VDC，功耗2.0~3.0W，操作系統(tǒng)軟件采用ROMDOS，用戶可借助一臺普通的PC機開發(fā)程序，并通過PC機的串口可與之進行通訊或下載程序。
ＰＬＣ與溫度采集模塊R-8018也可以直接通信，但編程會比較困難，而且效率也很低，且不利于工程化，R-8188正好能解決這個問題，其作用是通過ＲＳ－２３２接口與ＰＬＣ連接，通過其ＲＳ－４８５接口與溫度采集模塊R-8018相連，當接收到ＰＬＣ命令后，將其轉(zhuǎn)化為對采集模塊R-8018的操作命令，并將執(zhí)行的結(jié)果打包回傳給ＰＬＣ，作為ＰＬＣ控制的依據(jù)。通過R-8188靈活的編程，實現(xiàn)了協(xié)議的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的傳輸和工程化的要求。
R-8018是8路模擬量熱電偶輸入模塊。分辨率為16位，熱電偶類型為J、K、T、E、R、S、B、N、C可靈活設(shè)定。
由于鼎升力創(chuàng)R-8018溫度采集模塊采用RS-485通訊方式，可遠距離通訊，系統(tǒng)所有模塊只需要用一條通訊線進行連接，具有高通訊速率，高采樣分辨率，智能化、光電隔離、強抗干擾和雙看門狗設(shè)計，使系統(tǒng)的可靠性增強，數(shù)據(jù)高速I/O成為可能，軟件開發(fā)也較為容易。
系統(tǒng)可根據(jù)測量的溫度點數(shù)任意增減模塊數(shù)量,配置靈活,端子可插拔,采用導軌式安裝,施工維護及其方便。
軟件實現(xiàn)
由于系統(tǒng)采用模塊化架構(gòu)，因此軟件開發(fā)也較為容易。
觸摸屏軟件
利用ADP6.0組態(tài)軟件開發(fā)的HITECH觸摸屏實時監(jiān)控系統(tǒng)，采樣速度快，可靠性高。ADP6.0具有豐富的ActiveX控件，開發(fā)速度快，根據(jù)定義的聯(lián)接設(shè)備，自動加載通訊驅(qū)動程序。為了方便操作人員對模塊的維修維護，及時發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計了模塊調(diào)試畫面。畫面如圖。具有模塊的地址編號搜索、地址編號設(shè)置，通道數(shù)據(jù)的采集等主要功能。
模塊搜索功能可以檢測各個編號的模塊的存在。具體操作：按下“準備搜索”按鈕，此按鈕燈開始閃爍，同時顯示“正在搜索。。。”，系統(tǒng)開始自動搜索各個模塊。若某個編號地址的模塊地址存在，在屏幕相應(yīng)位置顯示出此模塊編號；若某個編號的地址的模塊不存在，則在相應(yīng)位置顯示“FF”。若搜索完成，按鈕自動復(fù)位，不再閃爍。
模塊地址編號設(shè)置功能可以修改模塊的地址編號。具體操作：首先，在“當前地址”位置輸入模塊的當前地址編號（十六進制），在“欲設(shè)地址”位置輸入模塊的新地址編號（十六進制），按下“準備設(shè)置”按鈕，此按鈕燈開始閃爍，若完成模塊地址編號的地址編號的設(shè)置，“準備設(shè)置”按鈕將自動復(fù)位。若“當前地址”位置輸入模塊的當前模塊地址編號不存在，則此按鈕燈將不停閃爍，超過20秒，證明當前地址設(shè)置錯誤，需要使用模塊搜索功能檢測出當前地址編號重新設(shè)置。
模塊通道數(shù)據(jù)的測量功能可以對某個模塊8個通道的數(shù)據(jù)進行測量。具體操作：首先，在“當前地址”位置輸入要測量的模塊地址編號；其次，按下“準備測量”按鈕，按鈕燈開始閃爍，同時顯示“正在測量。。?！保四K8個通道的溫度測量值依次顯示在屏幕上；若輸入的“當前地址”編號并不存在，則8個通道的溫度測量值顯示“0”。再次按下“準備測量”按鈕，完成測量。
R-8188軟件
R-8188提供了豐富而方便的庫函數(shù)，其中包括關(guān)鍵的看門狗、相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送和接受函數(shù)、時鐘中斷函數(shù)等等。同時還提供了豐富的例程，因而使得開發(fā)的軟件邏輯簡捷，開發(fā)及其迅速可靠。R-8188的串口控制16個R-8018，通過地址來區(qū)分。對于鼎升力創(chuàng)的8000系列模塊，其工作參數(shù)和模塊地址是可調(diào)的，可在系統(tǒng)組裝前進行設(shè)置，也可以自己編制軟件實現(xiàn)對其地址和工作參數(shù)的設(shè)定。
由于R-8188內(nèi)有DOS環(huán)境，因而采用TC2.0來編寫其程序。程序主要包括初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、工作參數(shù)設(shè)置和地址設(shè)定等部分。
其軟件框圖如下。
結(jié)論
作者長期從事計算機監(jiān)控方面的項目和研究工作，設(shè)計了專門通過RS-232、RS-485測試監(jiān)控系統(tǒng)或相應(yīng)的智能設(shè)備。采用鼎升力創(chuàng)智能采集模塊設(shè)計的現(xiàn)場溫度采集傳輸系統(tǒng)，現(xiàn)在已大量應(yīng)用到國內(nèi)外現(xiàn)場設(shè)備中，運行穩(wěn)定可靠，操作簡便,取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
