泥浆池液位检测系统中串口通信类设计
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万方数据第15卷第3期李长星等:泥浆液位动态监测系统19·为提高钻井现场的监控功能,本系统采用了以计算机作为控制核心的监控方案。
其结构框图如图l所示。
超声波液位变送器图1泥浆液位动态监测系统结构框图其中超声波液位变送器采用德国E+H公司产品,分辨率和测量误差为3mm和0.25%聆,使用温度为一40℃一+80℃,防爆等级为mEEXiaⅡ嘶,信号传递采用二线制4InA~20nA。
超声波液位变送器输出的信号经长线传输至接口箱,然后经信号预处理、电流/电压变换、A/D转换后送入计算机,计算机对液位信息分析处理后,在计算机屏幕上以数值和图形的方式显示出各个泥浆罐的液位高度、体积及其变化量,同时根据预置报警参数给出视觉报警和声音报警。
另外计算机将液位信息和报警信息经接口箱内的VGA适配器放大传输至钻井平台以保证司钻在第一时间掌握各种液位信息和报警信息,从而可采取必要的措施以保证安全优质钻井。
监控软件整个系统的数据采集、数据处理、信息显示及报警控制都由计算机来完成,监控软件在windows98环境下运行,采用VisualBasic6.0工具软件开发,具有操作简单,界面友好,功能强大,可靠性高,便于功能扩展等特点。
监控软件的主要功能有1)同时对Ⅳ个泥浆罐的液位实时监测,以图形和数值两种方式显示出各个泥浆罐的液位高度和体积。
2)可对井涌和井漏等异常工况提供声音报警和视觉报警。
系统实时监测和显示地面循环泥浆的总体积及变化量,当泥浆总体积超限(超高或偏低)时,给予报警。
3)自动存储泥浆液位、体积及超声波变送器的工作状况等信息。
4)可随时查看系统参数、当前泥浆液位信息及历史泥浆液位信息,并提供打印功能。
(5)具有强大的参数设置功能,如每个泥浆罐液位报警的上、下限,每个泥浆罐液位检测与否,数据采样间隔,保存信息间隔等通用性强,适用于各种液位监测环境。
监控软件由参数设置模块、实时监测模块和报警控制模块组成。
1)参数设置模块参数设置模块主要由参数设置窗体来实现。
基于实现水厂泥位计信号无线传输的方案发表时间:2016-09-01T10:27:23.013Z 来源:《基层建设》2015年8期作者:罗金[导读] 水厂利用数传电台的无线传输功能控制泥位计,具有投资少、开通快、维护简单、适应性强、扩展性好等优点。
广东柯内特环境科技有限公司摘要:水厂利用数传电台的无线传输功能控制泥位计,具有投资少、开通快、维护简单、适应性强、扩展性好等优点。
关键词:泥位计;无线传输一、方案概述1、泥位计简介西门子妙声力的InterRanger DPS 300超声波泥水界面计(以下简称“泥位计”)是一个基于微处理器的污泥层厚度检测系统,可以检测两个初级澄清池中的泥位。
用1或2个非接触的Echomax XCT—12型超声波传感器和先进的回波处理技术连续监视污泥层的厚度,可以显著提高生产效率,增加产出量,降低污泥处理的费用。
泥位计输出为4~20mA标准模拟信号。
某水厂现有的多台排泥车由一套中型PLC在控制室实现远程控制,电源及控制系统信号通过十六芯滑触线供给和采集,恒速运行。
经过对水厂的了解,如果能将泥位计安装在排泥车上,则可以更好的引导排泥车工作,从而提高排泥效率。
2、采用有线传输的缺点由于目前水厂排泥车和控制室之间都是采用滑触线进行有线通讯,因此也曾考虑在泥位计和控制室之间也采用有线传输。
但是水厂的滑触线已经不够用来连接两端设备,而且六台排泥车就需要六台泥位计,由于滑触线线芯多,与集电器的接触面积小,而桁车轨距较大,行走过程中可能有一定的左右摆动,会加剧集电器碳刷的磨损和变形,从而易引起碳刷与导线的接触不良。
3、采用无线传输的优点采用无线传输,除不会出现滑触线遇到的问题外,还具有如下优点:※投资少。
选用有线通讯方式,需要自己购买并架设电缆,挖掘电缆沟,需要大量的人力和物力;租用电信专线,每月需要分付运行费。
而用无线方式传输,只需要在终端购置几个模块或连接电台架设天线申请频率段后即可。
基于组态软件的污水处理系统设计摘要:随着我国经济的高速发展,环境保护已经是一个突出的需要重视的问题。
污水处理在环境保护中又是一个最重要的环节。
同时随着计算机技术和我国污水处理工程迅速发展,对污水处理过程自动化程度要求不断提高,利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是非常必要的。
本课题论述了污水处理工艺及污水处理系统的组成和组态控制系统设计,并详细介绍了SBR污水处理法自动控制系统的设计过程。
本系统包括监控组态设计和梯形图设计两个方面,实现了中小型城市的污水处理自动控制和远程监控。
系统主要由PLC、液位传感器、进水泵、滗水器、进泥泵及抽泥泵组成,分为手动和自动两种控制方式,使用梯形图语言完成系统对现场的控制;使用MCGS监控组态软件设计监控界面,不仅可以模拟演示系统工作状况,而且还可以对现场工作情况进行实时监控,并对系统进行远程控制,完成SBR污水处理法的自动运行。
当系统发生状况时,能够及时发现,并停止系统,进行检修,减少污水处理过程中事故的发生。
关键词:PLC ;城市污水处理;MCGS组态软件;SBRThe Wastewater Treatment System Based on Configuration Software DesignAbstract:With the rapid development of China's economy, environmental protection has been a prominent need attaches great importance to the problem. Sewage treatment in the environmental protection is one of the most important link. At the same time, along with the rapid development of computer technology and sewage treatment engineering in our country, constantly improve the degree of automation requirements, the process of wastewater treatment by using advanced control technology and equipment to monitor the process of sewage treatment is very necessary.This topic describes about the technology of sewage treatment and sewage treatment system composition and configuration of the control system design, and introduces in detail the SBR sewage treatment automatic control system of the design process. This system includes monitoring configuration design and ladder diagram design two aspects, realized the small and medium-sized city sewage treatment automatic control and remote monitoring. System is mainly composed of PLC, liquid level sensor, into the water pump, water decanter, into the mud and mud pump, is divided into two kinds of control mode, manual and automatic use ladder diagram language to complete the system control of the scene; Use the MCGS monitoring configuration software design the monitoring interface, not only can simulate the demo system work condition, on the basis of working condition on site and can be real-time monitoring, and the system of remote control, complete the automatic operation of the SBR sewage treatment method. When the system status, can be found in time, and stop the system, for maintenance, reduce sewage treatment process in the accident.Keywords: PLC , city sewage treatment,MCGS configuration software,SBR目录第1章绪论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 研究的目的和意义 (6)1.3 污水处理系统的国内外现状 (6)1.4 主要设计内容 (7)第2章污水处理工艺流程 (8)2.1 常用的污水处理工艺 (8)2.1.1 传统活性污泥法 (8)2.1.2 A/O法 (9)2.1.3 A/A/O法 (9)2.1.4 A/B法 (10)2.1.5 SBR法 (10)2.2 SBR法过程介绍 (11)2.2.1 进水 (11)2.2.2 反应 (11)2.2.3 沉淀 (11)2.2.4 排水 (11)第3章硬件设计 (13)3.1 PLC的介绍 (13)3.1.1 PLC的结构 (13)3.1.2 PLC的工作原理 (14)3.1.3 PLCI/O口分配 (15)3.2 SBR法的总体设计 (17)3.2.1 方案设计 (17)3.2.2 硬件电路设计 (18)3.3 其他资源配置 (20)3.3.1 接触器选型 (20)3.3.2 液位计选型 (20)3.3.3 滗水器选型 (21)第4章软件设计 (22)4.1 PLC程序设计分析 (22)4.1.1 整体设计流程 (22)4.1.2 手动设计流程 (22)4.1.3 自动设计流程 (23)4.2 MCGS组态控制设计 (27)4.2.1 什么是MCGS组态软件 (27)4.2.2 MSCG组态软件的系统构成 (27)4.2.3 设计要求及效果 (28)4.2.4 定义数据对象 (29)4.2.5 主界面的设计 (29)4.2.6 实时报警 (31)4.2.7 设备连接 (32)4.2.8 脚本程序介绍 (34)第5章调试 (37)5.1 模拟调试 (37)5.2 硬件功能性调试 (41)5.3 系统总体调试 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (56)第1章绪论1.1 设计背景水是人类生活中必不可少的,尤其随着工业的发展无论是生活还是生产中对水资源的需求量越来越大。
水文站的水位自动监测系统设计摘要本文是为了实现对大坝水位进行多点水位采集,然后通过远距离传输,并且有数据显示和越限报警功能,单片机作为下位机,负责大坝现场各水位点的选通和采集,作为上位机的PC机,则负责大坝水位的集中显示和管理记录,而PC机与单片机之间的通讯方式主要采用RS-485总线技术。
本文阐述了通过超声波液位传感器等对大坝水位进行自动监测系统,主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分主要是传感器主要是超声波传感器,数据采集部分采用多路开关方式进行,利用超声波传感器进行模拟数据采集,为了满足生产中多通道的要求,设计了8个模拟数据采集通道。
传感器将非电量信号变为电信号,经放大器放大后送入8位串行模数转换器TLC0838,数据处理部分采用AT89S52单片机为核心控制器件,当AT89S52单片机接到控制软件发出的通道采集指令,采集的信号通过串行接口送入单片机,由显示芯片HD7279八驱动LED数码管进行现场显示,再通过RS-485通信总线上传至上位机,由上位机进行显示。
软件部分主要采用汇编语言编程进行了数据采集处理、数据显示、报警等程序的设计。
针对电磁干扰对系统的干扰,本文提出了去藕电容的配置等三点抗干扰措施,以增加系统的稳定性。
关键词:超声波传感器;AT89S52单片机;数据采集通信;上位机Design of Automatic Monitoring System of the Water Levelin Hydrological StationAbstractThe paper mainly describes the method of the ultrasonic liquid level through the dam of water level sensors for automatic monitoring system, which is consist of the hardware part and software part. In this paper, uses the host who and the monolithic integrated circuit is composed by PC machine from the type many machine networking system, the monolithic integrated circuit took the lower position machine, is responsible for the dam scene various gauging stations the selection and gathering, in the achievement position machine PC machine, then is responsible for the dam water level the centralism demonstrate and manage the record, but PC machine and between the monolithic integrated circuit communication way mainly use the RS-485 main line technology.Here uses the sensor mainly is the ultrasonic sensor, the data-acquisition works in frame of multi-channel switch. Carries on analog data gathering using the ultrasonic sensor, It designs eight analog-data acquisition system .The sensor changes the non-electronic signals into electronic signals and sends them to eight TLC0838 tandem modu1us transfers after being amplified. Data-acquisition takes AT89S52 single chip microcomputer as the key controller element, when the AT89S52 receives the channel acquisition order from the controlling software, the collected signals will be sent to the single chip microcomputer through tandem interface, and will be shown alive as the showing chips HD7279A drives the LED, and sent to the PC through RS-485 the main communication wire, also it will be shown.It designs much program like data-acquisition treatment, data-display and data-communication Etc, using complied languages. As to the interference from the electromagnetism to the system, the thesis proposes three measures to resist the interference like capacitance dispose, to steady the system.Key word: Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC目录第一章绪论 (1)1.1国内外的发展概况 (1)1.2目的和意义 (1)1.3主要内容 (2)第二章数据采集的硬件设计 (3)2.1单片机数据采集系统 (3)2.1.1基本组成 (3)2.1.2采集方式 (3)2.1.3硬件组成 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1水位传感器的选择 (5)3.1.1浮子式水位传感器 (5)3.1.2压力式水位传感器 (5)3.1.3气泡式水位传感器 (6)3.1.4超声波水位传感器 (6)3.2传感器检测电路 (8)3.2.1超声波发射电路 (9)3.2.2超声波接收电路 (10)3.3 A/D转换电路设计 (10)3.3.1 A/D转换器工作过程 (10)3.3.2 A/D转换单元电路设计 (11)3.4单片机最小系统 (13)3.5 LED显示电路 (14)3.6 报警电路 (16)3.7串行通信电路设计 (16)3.7.1 RS-485通信总线 (17)3.7.2串行通信电路设计 (18)3.8 电源电路设计 (19)第四章软件设计 (20)4.1数据处理程序设计 (20)4.2数据采集处理................................................................... 错误!未定义书签。
基于超声波时差法的泥浆流速测量系统设计王元超;王欢;马腾飞;徐国超;曾浩海【摘要】设计了一种井下泥浆流速的实时测量系统,测量系统主要包括超声波传感器、流速测量硬件电路和系统功能软件.系统的主控单元采用C8051F500单片机,时差测量模块是系统的核心模块,采用TDC-GP22芯片实现超声波在泥浆中传播时间差的测量功能,其计时精度达到皮秒级,因此系统可以提高微小流速的测量精度.系统在室内条件下进行了模拟泥浆流速测量试验,试验结果表明:系统工作稳定,实现了泥浆流速测量功能,能有效测量到泥浆流速的变化.通过研究与设计,对超声波法的泥浆流速测量技术的应用进行了探索,为该技术的进一步研究与应用奠定了基础.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P21-23)【关键词】泥浆漏失;时差法;超声波;C8051F500单片机【作者】王元超;王欢;马腾飞;徐国超;曾浩海【作者单位】西安石油大学,陕西西安,710065;西安石油大学,陕西西安,710065;西安石油大学,陕西西安,710065;西安石油大学,陕西西安,710065;西安石油大学,陕西西安,710065【正文语种】中文1 测量原理本设计是基于超声波传输时间差法进行流速测量的,超声波在流体中沿同一声道顺向和逆向传播产生的时间差与流体流速之间成线性关系,因此可以根据超声波的这一特性来测量流体流速,进而通过测得的流速、管道管径、声道距离等参数计算出流量[1]-[2]。
其原理结构如图1所示,在圆形管道中有均匀单向流动的流体,其速度为u,箭头所示为流体流动方向,管道的直径是D,在管道的上、下游分别按照插入式法安装一对超声波换能器A和B,A的端面到B端面的路径即为超声波在流体中传播的声道,该声道距离为L,声道与流体流动方向的夹角为θ,该角度与传感器的安装角度相同。
设超声波在流体为静止状态时的传播速度为c,则通过推导可得流体的流速为:已知圆形管道的直径为D,超声波声道与流体流动的方向夹角为θ,则A、B两只超声换能器之间的距离L就可以得到,因此只需测量到时间差tΔ,即可得到流体流速u[3]-[5]。
安庆师范学院毕业论文课题名称水箱液位串口控制系统设计指导教师职称指导教师职称专业名称机械制造与自动化班级 08学生姓名王彦颖学号实习单位安庆市泺建工贸有限公司课题需要完成的任务:利用PLC设计水箱液位串口控制系统,完成如下任务:1、通过触摸屏、可变程序控制器变频器(PLC)、压力传感器、配电装置以及水泵实现水箱液位控制系统的设计2、确定控制方案,选择PLC型号,定义输入/输出,画出PLC 端子接线图。
3、进行软件编程、完成控制梯形图并完成调试。
物理与电器工程学院系(部、分院)2011年4 月26 日PLC的过去、现在与未来众所周知,科技世界里只有一个永恒真理,那就是变化。
这在可编程逻辑控制器(PLC)及其各种应用的发展过程中尤为明显。
自从三十多年前将PLC引进以来,PLC已经在广泛的工业领域中成为几十万控制系统的基础。
从本质上讲,PLC是一种用高度专业化语言编程的工业计算机,并继续受益于计算机和信息技术领域的技术进步。
它的最突出之处是小型化和通信功能。
微型化的PLC PLC的过去、现在与未来众所周知,科技世界里只有一个永恒真理,那就是变化。
这在可编程逻辑控制器(PLC)及其各种应用的发展过程中尤为明显。
自从三十多年前将PLC引进以来,PLC已经在广泛的工业领域中成为几十万控制系统的基础。
从本质上讲,PLC是一种用高度专业化语言编程的工业计算机,并继续受益于计算机和信息技术领域的技术进步。
它的最突出之处是小型化和通信功能。
微型化的PLC在最初引进PLC的时候,主要改进它的体积,这与替换了数百个硬接线继电器和计时器有关。
一个嵌有CPU和I/O的典型单元有大约19寸电视机那么大。
从20世纪80年代到20世纪90年代初,模块化的PLC逐渐微型化,同时它的容量和性能也得到了提高。
近年来,更小型PLC已经发展到纳米级和微型级,它们已具有以前只在大型PLC上才有的特点。
因此仅为了额外特性或性能而不是增加I/O容量而具体指定一个大型的PLC变得不必要,因为即使纳米级PLC也具备以太网通信、运动控制、自动调谐的嵌入式PID、远程连通性等更多的功能。
水泥土搅拌桩监测系统多设计方案及对比(版本:1.0)设计公司:廊坊市博富电子技术有限公司设计人:孙宝武日期:2014.6目录1、前言 (2)2、引论 (3)3、目录 (5)4、正文 (7)4.1.1、设计目的 (7)4.1.2、系统实现功能 (7)4.2、系统总体方案设计 (8)4.2.1、系统总体设计框图 (8)4.2.2、系统硬件设计方案 (8)4.2.3、系统软件设计方案 (8)4.3、系统各个模块设计 (9)4.3.1、单片机最小系统 (9)4.3.2、显示电路 (11)4.3.3、串行通信电路 (13)4.3.4、DS18B20温度传感器电路 (13)4.3.5、电源电路 (15)4.3.6、单片机与PC机串口连接电路 (15)4.4、系统软件设计 (17)4.4.1、单片机软件设计 (17)4.4.2、上位机软件设计 (17)4.5、系统调试 (19)5、结论 (20)6、致谢 (20)7、参考文献 (21)8、附录 (22)附录1、系统总体电路图 (22)附录二、单片机程序 (22)附录三、PC机程序 (28)一、前言廊坊市博富电子技术有限公司长期致力于各类控制监测类电子产品的研发、生产和销售,创业以来,在中国科学电池研究院的技术支持下,凭着多年丰富的市场管理经验和雄厚的综合实力,公司生产的各类控制器在国内外享有较高的知名度。
其中台球类的控制器更是取得市场占有率达到25%,全国销量第一的成绩。
公司拥有一批精干的研发、生产技术人员和先进的生产、检测设备,运用精密的测试技术和完善的管理体系,严格对产品质量进行多重把关。
通过公司全体员工的不断努力,积累了大量宝贵经验。
自2010年起公司开始推行标准化操作,规范公司管理生产体制。
生产的各类控制器出厂达到0缺陷广受新老用户好评。
公司产品包括:以下四个方面:软件类产品鳌科®台球计费灯控系统、军遥®台球计费灯控系统、北京铁路局分房计价系统、鳌科®健身娱乐收费系统等。
文章编号:1007-757X(2020)08-0068-04GPRS技术的超声波液位监测系统设计胡红旗(烟台汽车工程职业学院电子工程系,山东烟台265500)摘要:为实现工业现场物料和液位远程实时监控,以STM32单片机为控制核心,采用时差法超声波测距原理结合GPRS技术实现超声波液位监测系统设计,实时采集数据通过互联网传递给监控端,实现远程监控并做实时记录#为降低温度对测距精度的影响,增加了温度补偿电路#上位机采用LabView软件开发,便于管理人员监控#该系统解决了传统现场仪表反馈不及时、布线复杂等问题。
经测试表明系统运行正常,具有较好的精™性和稳定性,适合工业现场安装使用#关键词:液位监测;超声波测距;GPRS;LabView中图分类号:TP273文献标志码:ADesign of Ultrasonic Liquid Level Monitoring System Based on GPRSHU Hongqi(Department of Electronic Engineering,Yantai Automobile Engineering Professional College,Yantai,Shandong265500!China)Abstract:In order to realize the remote monitoring of material and liquid level in industrial field,the ultrasonic liquid level monitoringsystem wasdesignedby GPRStechnoGogyandcombined withtheuGtrasonicdistance measurementtechnoGogy.The STM32isusedasthecoreunit!therea-timedataaretransmi t edtothemonitoringterminaGthroughtheInternettoreaizere-motemonitoringandrea-timerecording.InordertoreducetheinfGuenceoftemperatureonrangingprecision!thetemperature compensation circuit is bView software is usedand it is easy monitoring by managers.Test results show that the sys-emisrunningnorma l yandhasgoodaccuracyandsIabiliy.Key words:level monitoring;ultrasonic ranging;GPRS%LabView0引言如今,随着智能技术和计算机技术飞速发展,工厂管理越来越趋于无人化、网络化、智能化,为便于生产设备管理,保障生产线的正常平稳运行,智能化仪表显得尤为重要&尤其是液位参数的测量在化工、石油、污水处理等工厂企业的工业生产中至关重要&液位仪表按照感应元件与被测液位是否接触可分为接触式和非接触式。
液位检测光纤传感器系统设计Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】北京化工大学检测技术及仪器题目:液位检测光纤传感器系统设计专业:测控技术与仪器班级:测控1303姓名:孙应贵学号:1检测系统构成光纤液位传感器的结构如图所示传感器的主要组成部分有:双膜盒光纤位移探头和防水支撑结构。
双膜盒是水压变化的敏感组件膜盒中央为光滑平面近似反射平面,为提高反射光强度可以在膜盒中央粘贴一个小反射镜水压变化时双膜盒的1个膜片均发生形变:状态。
在实验装置中,光纤采用多光束光纤。
光纤分布呈半圆状、投射光纤输出端和接受光纤接收端纤芯直径为1mm膜盒内部为低真空状态。
测量时调整探头位置,将探头位置设置在输出特性曲线中较为灵敏的位置上。
当水面升高引起压力增加时,膜盒压缩、间隔增大,若压力减小时,膜盒膨胀,间隔减小。
光纤液位传感器的系统框如图3所示。
主要包括:光纤位移探头、双膜盒检测器、LED的光功率进行控制.由脉冲发生模块产生较为稳定的脉冲信号通过比较放大模块和激光管驱动电路驱动 LD背向光检测器接收的光功率并将其转化为电信号。
此信号通过调理电路处理后送到比较放大模块,与脉冲信号进行比较放大,并再次送入激光管驱动电路,完成对LD 光功率的稳定控制,使LD的光功率在一个很小的范围内波动。
激光器的驱动电路采用射极偏置电路。
它是交流放大电路中最常见的一种基本电路。
电路设计如图5所示。
信号调理电路信号调理电路包括光电流的IV及前置放大电路(图7).带通滤波电路真值转换电路和后置放大电路.从出射光纤接受的信号中含有背景光噪声.经过前置放大后,需要从其中得到可用信号.所以在前置放大后需要带通滤波电路将其中有用信号提取出来.考虑到前置放大器工作的稳定性,放大器的电流电压转换系数不宜太大.在光信号较弱的情况下,前置输出的信号较小.因此,调理电路中的带通滤波器采用带增益的有源滤波器.如图8所示.4系统测量结果与讨论系统的稳定性主要取决于电源的稳定和光源的稳定性。
液位计通信协议模板一、协议概述液位计通信协议是用于液位计与控制系统之间进行数据传输和通信的一种规范,旨在确保液位计与控制系统间的可靠通信。
本文档将详细介绍液位计通信协议的各项规定和要求。
二、通信接口定义1. 接口类型:液位计通信协议支持多种接口类型,包括RS485、RS232、Modbus等。
使用方应根据实际需求选取合适的接口类型。
2. 通信波特率:根据液位计和控制系统的通信能力和要求,设置合适的通信波特率,确保数据传输的稳定和高效。
3. 数据格式:液位计通信协议采用统一的数据格式进行通信,包括数据位、奇偶校验位和停止位等,确保数据的准确性和完整性。
三、通信指令格式1. 命令字:液位计通信协议中定义了一系列命令字,用于控制液位计的各项功能。
使用方可根据实际需求选择和使用命令字。
2. 数据域:液位计通信协议中的数据域用于存储和传输液位计采集到的数据。
数据域的格式应符合相关规定,确保数据的可靠传输和解析。
3. 校验和:为了确保数据传输的准确性,液位计通信协议中应包含校验和字段,用于校验数据的完整性。
四、通信流程1. 建立连接:液位计与控制系统之间的通信连接的建立是通信的第一步,使用方应根据具体接口和协议要求进行连接的建立。
2. 数据传输:一旦通信连接建立完成,液位计将按照通信协议规定的格式进行数据采集和传输,控制系统接收到数据后进行相应的处理。
3. 断开连接:通信完成后,液位计与控制系统之间的连接应及时断开,以释放通信资源。
五、错误处理1. 通信超时:液位计通信协议中应定义通信超时的时间,超时未收到响应则需要进行相应的重传或错误处理。
2. 数据错误:液位计与控制系统之间的数据传输过程中可能会出现数据错误的情况,协议应规定相关的错误处理要求。
六、安全性考虑液位计通信协议应考虑数据的安全性,采取必要的加密和验证机制,防止数据被非法篡改和获取。
七、协议更新和版本管理液位计通信协议的更新和版本管理是确保通信系统的稳定性和兼容性的重要环节,协议应规定相应的更新和管理机制。
计算机控制技术自动化学院黄国辉Email : hgh817@Tel: 86919133QQ: 511372733实验三基于组态王的液位PID 控制实验(水泵控制)第一步创建工程路径新建的工程(项目)第二步创建新画面双击双击快捷键F2能打开图库管理器找到左侧反应器一栏双击同理找出水泵和阀门选择管道从水泵出水口开始按水流方向画线,双击结束选择水箱选择图素前移选择矩形画图,在画面上画出矩形用作水槽选择填充选择过度色类型并选择图素前移,使水槽覆盖水管显示画刷类型增加水箱过度色选择管道属性可改变管道属性,流动效果属性,来设置不同的管道及流动效果。
更改所有管道属性,并移动水泵等位置,和水管位置相匹配。
可更改文字颜色插入文本注意:文字和后面的“####”分两次输入!!!选择按钮选择字符串替换,可更改按钮上的字在工具箱中选择“实时趋势曲线”,放置在合适位置。
保存!第三步配置设备组态王可以与一系列I/O设备进行通讯,支持的I/O设备包括:可编程控制器(PLC)、智能模块、板卡、智能仪表等等。
组态王与I/O设备之间的数据交换采用以下五种方式:串行通讯方式、板卡方式、网络模块、人机接口卡方式、DDE方式。
在本实验中选取ModbusRTU(unpack)通过串口方式进行数据交互。
组态王和单片机进行数据交互有严格的数据格式。
双击点击下拉,找到莫迪康选择COM口1代表下位机设备地址,地址范围为1-255。
添加设备成功ModbusRTU(unpack)协议格式:举例说明举例说明组态王莫迪康系列产品的Modbus RTU驱动帮助)ModBus功能码与组态寄存器对应关系此表为操作相关寄存器对应的功能码表格(主要用到了寄存器4相应的功能码为03,06。
)例如:功能码03,对寄存器4进行读操作,寄存器地址为4xxx功能码06,对寄存器4进行写操作,寄存器地址为4xxx地址为40101:使用寄存器名称为4,dd 为地址通道范围,0101为水泵1实际地址100加上1后的值,因为组态地址通道是从1开始的,没有00地址。
泥浆池液位检测系统中串口通信类设计
摘要:本文描述了泥浆池液位监控系统在WinCE嵌入式操作系统下用语言实现RS-232串口类模块的设计,具体包括创建串口属性、调用API函数、类的共有成员和函数的声明及实现等。
关键词: API 控件类
泥浆池液位监测系统是在石油、天然气、地质矿产和盐业等钻井作业过程中必备的安全装置系统。
该系统包含上位机、钻台显示子系统和现场数据采集子系统三个功能模块,子系统之间采用串口通讯的方式来传输数据。
现场数据采集子系统采用Windows CE操作系统,不支持Windows下常用的串行通信重叠I/O方式,需要自主开发Windows CE下的串口通讯类来实现各个模块间通信。
1 串口通信类的设计
串口通信类的具体设计过程如下:(1)类变量的创建。
创建类变量包括创建指针变量和属性变量。
指针变量用于指向系统初始地址;属性变量用于设置串口对象的具体属性值,具体包括超时时间、波特率、数据校验方式、停止位、数据位、缓冲区宽度、工作方式等。
本设计中,串口的读和写操作方式都为异步模式。
创建类变量同时创建事件句柄,包括读、写串口事务句柄、读事件句柄、写事件句柄。
(2)Win CE API函数声明。
所有用到的API函数都预先声明,本设计用到的API 函数有23个,主要包括打开/关闭通信端口、取得通信端口参数、设置
通信端口参数、输出数据至通信端口、输出数据至通信端口、清除通信端口错误状况和清除通信端口等。
(3)属性接口声明和实现。
属性的创建是为了让用户可以通过属性而取得或设置类的内部数据,但又必须保护内部私有数据不被外界取得,因此在内部数据的操作上,创建一些私有变量供类的内部程序使用。
本设计创建的属性有:通信端口号属性设置、清除缓冲区事件、超时属性设置、校验属性设置、通信速度设置、数据位设置、缓冲区宽度设置、输入字节流属性设置、输入字符流属性设置、RTS属性设置、Modem状态属性设置等。
下面通过对端口号属性设置来说明其设置方法.其他类属性的设置方法类似。
Public Property Port() As Integer
Get
Return miPort
End Get
Set(ByVal Value As Integer)
miPort = Value
End Set
End Property
As Integer表示这个属性是整数类型;Get…..End Get区域段提供给外界读取,以Return语句返回通信端口号;Set…End Set区域段用于接受外界输入的设置数据;ByVal Value As Integer指明输入的类型是整数,Value就代表外界输入具体数值,存入私有变量miPort。
(4)类的共有成员和函数的声明及实现。
①打开串口操作open( )。
打开串口函数open( )需要初始化串口和打开串口句柄,获取DCB 当前数据值,用户按设计需求通过改变DCB结构体参数进行设置,如波特率,数据位,停止位等,然后写入系统。
该函数在设计时使用中的Tr y…..End Try句法,使系统在运行该函数的过程中不至于进入死循环而导致脱离系统控制,该句法中,在Try…..End Try之间任意语句只要出现错误就立即跳出Try…..End Try而执行End Try后一程序语句,程序流程图如图1所示。
②关闭串口操作close( )。
当不使用串口时,可以执行关闭串口函数close( )来关闭串口通道。
程序中mbEnableEvents的值表示是否存在事件处理进程,如果mbEnableEvents的值为True,则表示有事件在处理。
通过close( )执行关闭端口必须停止所有进程,通过调用函数Me.DisableEvents来实现。
关闭串口必须把指针复位到初始位置,即执行m_hcom=New IntPtr(0)。
程序流程图如图2所示。
③写串口操作write( )。
把数据以字节形式写到串口缓冲区。
在本设计中使用RS_232串口半双工模式。
成功打开端口句柄后,通过调用WriteFile函数由串口将数据送出,如果发送数据失败,通过返回值检测发生错误的原因,并反馈给用户。
数据发送完毕后关闭调用API函数端口并释放内存。
具体程序流程图如图3所示。
④写字符串函数。
通过调用GetBytes函数将字符串转换为字节形式,然后调用Write 函数执行写数据操作完成字符串传送。
⑤读串口操作read( )。
从串口缓冲区以字节形式读取数据。
读取串口程序的设计与写串口类似,先设置缓存区长度,通过计算设置为512字节,传输模式为异步传输模式。
然后打开串口句柄,如果打开不成功则提醒用户无法打开。
Read 函数使用Try...End Try句法,先创建一个事件,即让控制器分配存储区,清除I/O缓冲区的数据,重新分配缓冲区的长度,也就是从串口处读取的字节数Byte2Read,设计使用数组来作缓冲区调用API函数ReadFile来执行该操作,通过返回值来确定是否读取成功,如果执行失败,则调用API函数Marshal.GetLastWin32Error检测读取错误,调用API函数WaitForSingleObject来检测是否为读取超时。
同样在执行完读取事件后关闭端口和释放内存空间。
流程图如图4所示。
⑥清除输入缓冲区数据。
函数ClearInputBuffer()通过调用API函数PurgeComm清除输入缓冲区中的数据,必须在读取事件前执行清除操作。
⑦Modem状态检测。
函数CheckLineStatus()通过检测枚举变量Line中的变量RTS、ClearRts、SetDtr、ClearDtr、ResetDev、SetBreak和ClearBreak来确认Modem的状态。
⑧突变事件。
函数SetBreak()通过调用API函数Set CommBreak设置突变。
通过调用ClearBreak函数设置清除突变。
(5)异常事函数件处理。
异常时间包括超时、托管和线程委派的处理。
2 结语
语言简单易学,容易入手,但它的串口通讯支持总是让人觉得有所不足,很多人都会在的开发中觉得很困扰。
而且wince 嵌入式操作系统的应用也越来越广泛,已经涉足各种工业控制领域,串口通讯作为工业控制领域中的重要环节,所以本设计实现wince操作系统下,用做的RS-232通信类有非常高的使用价值。
可以解决
困扰广大嵌入式系统开发工程师的技术难题,对推广WinCE的使用也很有帮助。
参考文献
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[2] 王金保,李伟.用创建多线程和同步的几个问题[J].抚顺石油学院学报,2003(3).
[3] 何文才,杜鹏,刘培鹤,等.基于的PC机和MCS-51单片机之间的串行通信[J].北京电子科技学院学报,2006(4).。