【正文】 水，既節(jié)約電能，又保證水泵軟啟動（對電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長了水泵壽命。但是它的缺點也是顯而易見的，單片機抗干擾能力差，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，程序修改麻煩，所以現(xiàn)在使用單片機做控制器的恒壓變頻給水系統(tǒng)普及性很低。對于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水 方案。該系統(tǒng)供水采用變頻泵循環(huán)方式，以“先開先關”的順序關泵，工作泵與備用泵不固定死。 4 （ 3）壓力變送器、 AI808 人工智能工業(yè)調節(jié)器與變頻器形成控制回路。同時 AI808 調節(jié)器具有完善的通訊功能，可以與上位機進行通訊，因此可在上位機中通過軟件對智能儀表的參數(shù)進行修改，還可對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。水泵電機的運轉頻率由變頻器輸出，頻率的高低由AI808 調節(jié)器 控制。將電壓信號傳入AI808 調節(jié)器 ， AI808 調節(jié)器 根據(jù)輸入信號換算出水壓高低，在儀表上顯示出來；同時 AI808 調節(jié)器 也根據(jù)輸入值與當前系統(tǒng)給定值的關系，按照系統(tǒng)調節(jié)參數(shù)運算出相應的輸出信號。 P C 上 位 機A I 8 0 8調 節(jié) 器變 頻 器 供 水 泵管 網(wǎng)壓 力 變送 器 圖 系統(tǒng)總體結構圖 本課題設計要求在短時間內(nèi)完成，并且由于條件與資金有限，不能大量的采購新設備來完 成系統(tǒng)設計。 AI808 調節(jié)器不需要進行編程，而且使用 Visual Basic 軟件設計監(jiān)控程序技術成熟，降低了整個系統(tǒng)設計的技術 要求， 相應的也減少了系統(tǒng)設計的周期。 變頻器介紹 變頻器是把工頻電源 (50Hz 或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設備。變頻器廣泛用于交流電機的調速中。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。 AI808 型調節(jié)器的主要技術特征； 級精度，帶手 /自動控制功能，模糊控制算法，多分度輸入，多種控制輸出（在此選擇 420mA 輸出）和多種報警輸出。 AI808 智能調節(jié)器具有先進的控制算法 ,并能在調節(jié)中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化。 調節(jié)器配線及控制面板使用說明 圖 AI808人工智能工業(yè)調節(jié)器配線圖 圖 AI808人工智能工業(yè)調節(jié)器控制面板 9 面板說明： （ 1） 調節(jié)輸出指示燈 （ 2） 報警 1 指示燈 （ 3） 報警 2 指示燈 （ 4） AUX 輔助接口工作指 示燈 （ 5） 顯示轉換（兼參數(shù)設計進入） （ 6） 數(shù)據(jù)移位（兼手動 /自動切換及程序設置進入） （ 7） 數(shù)據(jù)減少鍵（兼程序運行 /暫停操作） （ 8） 數(shù)據(jù)增加鍵（兼程序停止操作） （ 9）給定值顯示窗 （ 10）測量值顯示窗 AI808 接線圖及參數(shù)設置 壓 力 變送 器A I 8 0 82 5 0 Ω2 4 V+ 　 －( 1 ) 1 ~ 5 v 輸 入( 2 )變 頻 器( 2 0 )( 1 9 )電 流 輸 出( 1 7 ) B ( 1 8 ) AR S 2 3 2 通訊 端 口 圖 AI808接線圖 為了滿足系統(tǒng)要求，需要對 AI808 的參數(shù)進行設置。本系統(tǒng)設計時采用的是 DBYG 型 硅 擴散硅壓力變送器。 DBYG 型 硅 擴散硅壓力變送 器技術參數(shù)如下： 輸出電流： 4～ 20mA DC 二線制傳輸 供電電壓： DC 24177。 ％ FS（ 25℃177。 AI808 調節(jié)器的通信協(xié)議 AIBUS是廈門宇電自動化科技有限公司為 AI系列顯示控制儀表開發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡單的指令實現(xiàn)強大的功能，并提供比其它常用協(xié)議（如 MODBUS）更快的速率（相同波特率下快 310 倍），適合組建較大規(guī)模系統(tǒng)?；c PC 的上位機軟件廣泛采用 WINDOWS 作為操作環(huán)境，不僅操作直觀方便，而且功能強大。數(shù)據(jù)格式為 1 個起始位， 8 位數(shù)據(jù)，無校驗位， 1 個或 2個停止位。為使用普通個人計算機 PC 能作上位機，可使用 RS232/RS485 或 USB/RS485 型通訊接口轉換器，將計算機上的 RS232通訊口或 USB口轉為 RS485通訊口。 16 位校驗碼的正確性是簡單奇偶校驗的 30000 倍，基本能保證數(shù)據(jù)可靠性。 AI 儀表軟件通訊指令經(jīng)過優(yōu)化設計，標準的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令，兩條指令使得上位機軟件編寫容易，不過卻能 100%完整地對儀表進行操作；標準讀和寫指令分別如下： 讀： 地址代號 +52H（ 82） +要讀的參數(shù)代號 +0+0+校驗碼 寫： 地址代號 +43H（ 67） +要寫的參數(shù)代號 +寫入數(shù)低字節(jié) +寫入數(shù)高字節(jié) +校驗碼 地址代號：為了在一個通訊接口上連接多臺 AI 儀表，需要給每臺 AI 儀表編一個互不相同的通訊地址。13 例如：儀表參數(shù) Addr=10（ 16 進制數(shù)為 0AH， 0A+80H=8AH），則該儀表的地址代號為：8AH 8AH。校驗碼為以上公式做二進制 16 位整數(shù)加法后得到的余數(shù)，余數(shù)為 2 個字節(jié)，其低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。計算校驗碼時，每 2個 8 位字節(jié)組成 1個 16 位二進制整數(shù)進行加法運算，溢出數(shù)忽略，余數(shù)作為校驗碼。在許多情況下，在事件發(fā)生時需要得到通知，例如，在串口接收緩沖區(qū)中有字符，或者 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 線上一個字符到達或一個變化發(fā)生時。這種方法的優(yōu)點是程序響應及時，可 靠性高。在程序的每個關鍵功能之后，可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯誤。當接收緩沖區(qū)中字符數(shù)達到 該值時， MSComm 控件設置 Commevent 屬性為 ComEvReceive，并產(chǎn)生 OnComm事件。這樣接收緩沖區(qū)中接收到一個字符，就產(chǎn)生一次 OnComm事件。根據(jù) AIBUS 協(xié)議，無論是讀還是寫，儀表都返回以下 10 個字節(jié)數(shù)據(jù)： 測量值 PV+給定值 SV+輸出值 MV 及報警狀態(tài) +所讀 /寫參數(shù)值 +校驗碼 因此，在 OnComm 事件首先要做的就是先將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中讀出后進行拆分，再將接收的十六進制的數(shù)據(jù)轉換為十進制，最后再進行效驗，檢驗數(shù)據(jù)是否有誤。在系統(tǒng)17 設計中使用下面的程序將十六進制的數(shù)據(jù)轉換為十進制數(shù)據(jù)，并將十進制數(shù)據(jù)返回主程序中。根據(jù) AIBUS 協(xié)議的原理，每一條 AI808 調節(jié)器返回的數(shù)據(jù)都包含了 SV、 SP、 MV 三個數(shù)據(jù)，即監(jiān)控軟件無論讀取什么數(shù)據(jù)都能得到這三個數(shù)據(jù)，而這三個數(shù)據(jù)就是上位機的監(jiān)控系統(tǒng)需要實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)，所以監(jiān)控系統(tǒng)在實時監(jiān)控中，隨便讀取一個參數(shù)就行（系統(tǒng)設計中使用的是參數(shù)代碼 15H（見表 ））。最后的兩個字節(jié)表示的是發(fā)送數(shù)據(jù)的效驗碼。 cmdout(0) = 128 + addr cmdout(1) = 128 + addr cmdout(2) = amp。 cmdout(4) = amp。 Call zhuanhuan(1, False, 21) cmdout(6) = lcrc cmdout(7) = hcrc = cmdout ?? End Sub Public Sub zhuanhuan(b As Integer, RW As Boolean, codeid As Integer) 39。參數(shù) a 中儲存的數(shù)據(jù)傳入函數(shù) zhuanhuan（），在函數(shù)中將數(shù)值轉換成十六進制的兩個字節(jié)的數(shù)放在 ldate 與 hdate 兩個變量中，并將效驗碼轉換成十六進制的兩個字節(jié)的數(shù)存儲在 lcrc 與 hcrc 兩個變量中。 cmdoutset(3) = codeid cmdoutset(4) = ldate cmdoutset(5) = hdate cmdoutset(6) = lcrc cmdoutset(7) = hcrc = cmdoutset ?? End Sub 通過以上的程序的設計，上位機的監(jiān)控程序實現(xiàn)了監(jiān)控軟件與下位機 AI808 調節(jié)器的通訊。它源自于 BASIC 編程語言。VB的程序是一種基于窗體的可視化組件安排的聯(lián)合，并且增加代碼來指定組建的屬性和方法。每個控件都有自己的屬性和 事件 。在文本 框中的文字改變事件中加入相應的代碼，程序就能夠在文字輸入的時候自動翻譯或者阻止某些字符的輸入。 程序運行時，點擊“開始監(jiān)控”按鈕，程序通過串口與 AI808 調節(jié)器開始通信。實時監(jiān)控流程圖如圖 所示。Data 是數(shù)據(jù)庫控件，程序同樣對其進行初始化，設置數(shù)據(jù)庫名和表名。讀取串口號 = 1 39。 /歷史數(shù)據(jù) .mdb 39。程序運行時，先在 PicShow 控件中繪制 100s 的實時曲線， 100s 后，由于曲線已經(jīng)將PicShow 控件畫滿，為了滿足實時曲線的時間平移，需要在 PicHide 控件件上進行繪圖，再使用 Call BitBlt(, 0, 0, P1Width, P1Height, , 0, 23 0, amp。繪制完實時曲線后就通過 Data 控件完成實時數(shù)據(jù)的保存。讀取參數(shù)的值 SvValueStr = sv MvValueStr = mv * 10 PvValue(NowX) = PvValueStr 39。在 PicShow 中繪圖 (NowX 1, PvValue(NowX 1))(NowX, PvValueStr), RGB(255, 0, 0) 39。使用最簡潔的 API 命令，可以清除圖形變化時的閃爍現(xiàn)象 39。繪圖取樣數(shù)是否超過 NowX = 0 fIsOver = True 39。單擊需要更改的參數(shù)，彈出輸入對話框，輸入需要修改的值，單擊“確定”就完成了參數(shù)的修改。同時，還可以對歷史曲線選定的范圍進行放大。 圖 歷史曲線界面 （ 1）曲線的繪制 程序設計時，歷史曲線部分是按照模塊化設計的，整個程序中無論是初始化，還是時間平移、放大、縮小的操作，所有的曲線的繪制都是使用一個程序完成。自定義坐標 = 1 39。 39。 Historyline(numstart, numend)函數(shù)的作用就是按照數(shù)據(jù)的起始編號繪制曲線，參數(shù) numstart 表示的是需繪制曲線的起始編號， numend 表示的是需繪制曲線的結束編號。每執(zhí)行一次以下程序，繪制曲線的起始編號減少現(xiàn)在顯示范圍的 1/12，接受編號增加現(xiàn)在顯示范圍的 1/12，因此，執(zhí)行程序后曲線的顯示時間范圍增加以前顯示時間范圍的 1/6。, numend1amp。判斷結束編號是否超出范圍 numend = Else： numend = numend + s End If Call Historyline(numstart, numend) End Sub 開 始計 算 出 當 前 顯示 范 圍 的 1 / 1 2繪 制 曲 線編 號 是 否 超 出 范 圍 ？N重 新 給 編 號賦 值結 束Y 圖 歷史曲線縮小功能流程圖 29 數(shù)據(jù)庫設計 Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫介紹 Microsoft Access 是由微軟發(fā)布的關聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 Access 能夠存取 Access/Jet、 Microsoft SQL Server、 Oracle(甲骨文軟件公司 )，或者任何 ODBC 兼容數(shù)據(jù)庫內(nèi)的資料。 新建數(shù)據(jù)庫命名為“歷史數(shù)據(jù) .mdb” (不能更改 )，建立一個名為“ history data”的表，在表中建立如下字段（如表 ）： 表 數(shù)據(jù)庫表的設計 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 編號（主鍵） 自動編號 PV 數(shù)字 SV 數(shù)值 MV 數(shù)值 DAY 文本 TIME 文本 30 5 調試 過程 監(jiān)控程序調試 本課題的大部分調試時間都花在了上網(wǎng)機監(jiān)控程序的調試。這樣先弄明白了 AIBUS 通訊協(xié)議的內(nèi)容，為以后的通訊控制設計做好了準備。由于程序需處理大量的數(shù)據(jù)，為了減少聯(lián)機調試出現(xiàn)的問題，我先設計了一個模擬通訊程序，在里面模擬系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，在確認數(shù)據(jù)的處 理已經(jīng)沒有問題時，我才進行聯(lián)機通訊調試。由于使用最簡潔的 API 命令，可以清除圖形變化時的閃31 爍現(xiàn)象，所以最后使用 API 函數(shù) BitBlt（）來解決了閃 屏的現(xiàn)象，而達到圖形平滑移動的效果。采取的措施有使用帶屏蔽的數(shù)據(jù)線，給設備外殼接地等。整個系統(tǒng)操作簡單，只需要在上位機操作監(jiān)控軟件就能對系統(tǒng)進行控制；成本低廉，系統(tǒng)設計時使用 VB 軟件設計監(jiān)控程序，大大節(jié)約了系統(tǒng)成本；維護方便，整個系統(tǒng)結構簡單，沒有繁瑣的電纜、復雜的程序，可以很方便的對系統(tǒng)進行維護；功能全面，監(jiān)控程序能夠繪制實時曲線、歷史曲線并具有報警功能，還可以查詢歷史數(shù)據(jù)，完全能夠滿足用戶的需要。還有就是用于存放歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫使用的是