基于虛擬儀器概念的多功能無(wú)紙記錄儀的設計開(kāi)發(fā)
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除PCM-3335模板外，構成硬件平臺的其它部件有：
·一個(gè)1GB硬盤(pán)驅動(dòng)器和1.44MB軟盤(pán)驅動(dòng)器，用于記錄數據、歷史數據、組態(tài)文件的存儲和轉儲
·一個(gè)分辨率為320×RGB×240的6″彩色液晶顯示器，自帶控制器和顯示緩沖區VRAM，用于圖形、圖表、數據的顯示，允許數據并行傳輸
·２×３薄膜數字鍵盤(pán)，主要用于人工設定或功能切換等操作
·16路12位A/D轉換模板，可編程信號增益為１～16，A/D轉換速率達30kHz，用于對模擬信號的采樣和轉換
·熱電偶轉換卡可編程增益為0.5～500，板上自帶冷端補償電路；熱電阻轉換卡可接鉑、銅電阻，測量范圍為-200℃～+500℃；熱電偶、熱電阻轉換卡與A/D轉換模板配合可直接接收熱電偶或熱電阻的溫度信號
·48路開(kāi)關(guān)量輸入／輸出模板，24×２通道TTLDIC為8255方式0，可通過(guò)軟件設置來(lái)決定某一路的輸入或輸出狀態(tài)
·RS-485轉換器，將PCM-3335上的RS-232C端口轉換為RS-485端口，可實(shí)現單主站、多從站類(lèi)型的分布式系統，其節點(diǎn)既可以是多臺多功能無(wú)紙記錄儀，也可以是其它控制設備如PC機、PLC或智能儀表等
·開(kāi)關(guān)電源，提供+5V／7A、-5V／1A、+12V／3A、-12V/1A四組電源供各模板使用，PC/104模板大多只需+5V單一電源，且具有先進(jìn)的電源管理功能、功耗低，從而降低了系統對電源的要求
上述部件通過(guò)標準插件聯(lián)接，實(shí)現了模塊化儀表結構設計，根據需要可更換部分模件，配以相應的軟件，即可方便地組成適用各種應用場(chǎng)合的記錄型智能儀表
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195209.htm
多功能無(wú)紙記錄儀硬件配置示意圖見(jiàn)圖２本記錄儀開(kāi)發(fā)無(wú)需專(zhuān)用開(kāi)發(fā)環(huán)境，只需在本配置上外接VGA顯示器和一個(gè)標準鍵盤(pán)，即可實(shí)現系統開(kāi)發(fā)
3.2 軟件設計與功能實(shí)現
由于PC/104模板與PC機系統完全兼容，為軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的方便，無(wú)需編寫(xiě)專(zhuān)門(mén)的硬件驅動(dòng)程序
本機軟件采用通用編程語(yǔ)言TURBOC2.0編制，運行在DOS6.22操作系統平臺上，主要由采樣中斷服務(wù)程序、鍵盤(pán)掃描中斷服務(wù)程序和主控程序組成
采樣中斷服務(wù)程序主要是對各路模擬輸入信號進(jìn)行定時(shí)采集、數值濾波、工程量變換、信號補償、報警判斷、流量累計、數據存儲等，中斷周期為100～1000ms可調
鍵盤(pán)掃描中斷服務(wù)程序的任務(wù)是對數字鍵盤(pán)進(jìn)行定時(shí)掃描每個(gè)按鍵在不同操作畫(huà)面下作用各不相同，根據判斷結果置相應的標志，以便主程序執行相應的功能子程序該定時(shí)程序邏輯1/3秒執行一次鍵盤(pán)中斷優(yōu)先級低于采樣中斷
主控程序包括對各部分程序的初始化、設置參數的讀入、實(shí)時(shí)數據的動(dòng)態(tài)刷新、畫(huà)面切換、實(shí)時(shí)趨勢顯示、歷史趨勢顯示、流量累計顯示、報警顯示及輸出、數據的軟盤(pán)轉存、RS232或RS485通訊及數據、趨勢、報警信息的打印等子程序模塊
系統開(kāi)機后首先進(jìn)行系統參數初始化和模擬量板、開(kāi)關(guān)量板、RS232口等硬件的初始化，然后開(kāi)辟內存數據區，設置實(shí)時(shí)中斷，進(jìn)入畫(huà)面顯示狀態(tài)系統共設置九類(lèi)畫(huà)面，根據按鍵判斷調用不同的畫(huà)面功能子程序，以實(shí)現趨勢、棒圖、實(shí)時(shí)數據、歷史趨勢、數據轉存、RS232通訊、報警、打印等畫(huà)面的切換功能
3.3軟件設計要點(diǎn)
3.3.1采樣數據的濾波
對采樣信號的數值處理是保證記錄儀記錄精度的重要環(huán)節在軟件中針對各種信號相對于時(shí)間的變化率不同，采用了不同的數值濾波方法，如中值均值復合濾波法和卡爾曼濾波法，防止脈動(dòng)和隨機干擾引起的誤差例如對于中值均值復合濾波法采用每次對每個(gè)參數連續采樣６次，將所得的數據排序，去除最大值和最小值，將其余數據取算術(shù)平均值作為有效采集數據
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