新型木材干燥检测控制系统设计 - 文章

新型木材干燥检测控制系统设计

作者：韩宇林韩宁

随着木材干燥技术的13趋完善，以往一些检测精度低、检测参数不完整的木材干燥窑测控产品已不能适应客户的需求，同时早期的木材干燥控制系统又出现了不能与新工艺紧密结合的问题。基于上述原因，哈尔滨宇达电子技术有限公司充分开展与高校的技术合作，开发了新型木材干燥窑自动检OH,0控制系统。

1系统功能概述

木材干燥控制系统主要功能如下。

①1路温度检测，1路湿球检测；②6点木材含水率巡检，可剔除不合理测点，可求平均含水率；③可设定升／降温速度，根据设定进行升／降温控制；④提供加热、排潮、喷蒸自动(手动)开／关量控制；⑤提供温／湿度阀值、超前关阀、超温报警等参数设置及控制；⑥提供风机2h自动换向(时间进程由LED光柱条指示)、延时启动及手动控制；⑦提供排潮执行器开启角度指示(LED光柱条指示)；⑧提供与上位机通讯，将测量得到的含水率、温度、湿度等参数数据传到上位机存储。

2系统硬件设计

主机系统是以MCS一51单片机为核心构成的现场仪表，主要完成木材含水率、温度和湿球的信号处理放大，采样保持，对采集数据计算、暂存和显示，并应用 PID控制算法，通过预先设定的各个阀值来达到控制窑内木材含水率的目的。

系统硬件框图如图1所示，温度和湿球的测量传感器采用PTl00；LED数字显示驱动芯片采用MAX7219，可方便地对每位LED进行单独控制；通信方式采用串行数据方式；A／D转换芯片采用12位高速模数转换芯片MAX97。

单片机的输出为1TrL电平，而电脑串口为RS232电平，因RS232通讯距离受限制，不宜于长距离数据传送，所以通讯时采用RS485接口标准。设计时分别选用 RS485／TrL电平转换芯片MAX482，RS232／RS485电平转换模块ADAN4520。单片机通讯端口为RXD、TXD， Pc机端选用COMl口或COM2口，波特率为9600b／s，通讯介质选用双绞线。

3系统软件设计

3．1 MCS一51单片机与上位机通讯协议

串口通讯受环境影响有一定的误码率，因此设计合适的帧结构十分重要。

数据帧的内容包括起始字节、本机地址字节、数据字节、校验和字节及结束字节，如表1所示。起始字节为“*”字符，其数值为0x2A；结束字节为“!”，其数值为0x21；本机地址字节为预先设定的传输此数据帧的控制器地址，范围是O-0xFF；数据帧为当前控制器测量得到的数据，依次为含水率、温度和湿球参数，共三个字节；校验和采用CRC校验方法，占用一个字节。

3．2 Mcs一51单片机程序设计

MCS一51单片机初始设定串口于接收状态，若收到 PC机发出的控制指令，首先检测地址字节与本机是否相符，若不符则丢弃该指令，若相符则转入相应程序进行处理，发送数据后再次进入接收模式，进行数据采集、测量结果显示，并等待串口再次中断。图2为串口中断服务子程序的流程图。

3．3 PC机程序设计

PC机的监控程序主要涉及人机界面的设计和实现以及数据的存储和处理。采用微软公司的Visual c++开发软件编写程序，使用其提供的控件MScomm实现串行通信，利用事件驱动方式从串口接收数据，并将得到的数据保存到数据库中。可对多个控制器进行实时监测。控制软件大致可分为串口通信模块、数据库处理模块和显示模块，能实现以下四个功能：

①数据读取：实时采集干燥控制器测量的数据，并对数据进行处理，实现数据共享。
②实时画面显示：根据选定的方式实时地显示检测数据处理的结果，并对画面动态更新。
③参数设定：根据实时采集的数据与标准值的比较结果或人工设定，输出对干燥控制器的控制参数。
④历史数据库查询：将整个生产周期的数据存人数据库．可以随时回放、杏询和打印。(end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2007-11-22，阅读1862次)

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