【正文】 本系統(tǒng)雖然完成了課題的要求，但整 個系統(tǒng)還有不少可以改進的地方，特別是監(jiān)控程序。 圖 調(diào)試圖 32 結(jié) 論 本課題是設(shè)計一個基于 AI808 調(diào)節(jié)器與 VB 程序的恒壓變頻供水系統(tǒng)。在調(diào)試過程中，遇到的最大的問題就是變頻器的干擾。實時曲線是在兩個 PictureBox 控件上進行繪制的，歷史曲線是在一個 PictureBox 控件上繪制。完成這一步，就結(jié)束了對 AIBUS 通訊協(xié)議的研究。 通訊調(diào)試 這時上位機程序設(shè)計的第一步，因為整個監(jiān)控程序都是圍繞著監(jiān)控軟件與AI808 調(diào)節(jié)器進行通訊獲得的數(shù)據(jù)設(shè)計的，如果不能成功的進行通訊，監(jiān)控軟件就沒有設(shè)計的意義。 Access2000 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 本系統(tǒng)使用的是 Access2000 格式的數(shù)據(jù)庫。 Access 是基于 Windows 的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ RDBMS），是 Office 系列應用軟件之一。計算出顯示時間范圍的 1/12 numstart1 = numstart s numend1 = numend + s If numstart1 1 Then 39。因此程序運行時，因先判斷需繪制的歷史曲線的數(shù)據(jù)編號是否超出范圍，超出范圍的應重新進行賦值。讀取起始數(shù)據(jù)庫編號 numstart = = (編號 ) 39。依次讀取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) pv1 = (PV) sv1 = (SV) mv1 = (MV) pv2 = (PV) sv2 = (SV) mv2 = (MV) 39。 amp。 歷史曲線的繪制只需要知道繪制曲線的起始編號和結(jié)束編號就行，程序設(shè)計時，主函數(shù)調(diào)用 Historyline（）函數(shù)，將起始編號和結(jié)束編號兩個參數(shù)傳給 Historyline（）函數(shù)的 start 和 last 兩個參數(shù)， Historyline（）函數(shù)根據(jù)這兩個參數(shù)，讀取數(shù)據(jù)庫中的值繪制曲線。而“初始化”按鈕能完成對歷史顯示窗口的初始化。初始的歷史曲線窗口顯示的是系統(tǒng)最后 20 分鐘的歷史曲線，可以通過控制按鈕可以對顯示的歷史曲線進行時間平移、局部放大、縮小等操作。儲存實時數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫 (PV) = PvValueStr (SV) = SvValueStr 24 (MV) = MvValueStr (DAY) = Date (TIME) = Time End Sub 開 始讀 取 參 數(shù) 的 值將 參 數(shù) 值 記 錄 到 數(shù)組 中繪 圖 是 否 超 過 1 0 0 s ?在 P i c S h o w 中 繪 圖N儲 存 數(shù) 據(jù) 到 數(shù) 據(jù) 庫結(jié) 束在 P i c H i d e 中 繪 圖復 制 P i c H i d e 到P i c S h o wY 圖 繪制實時曲線及儲存數(shù)據(jù)流程圖 在系統(tǒng) 監(jiān)控開始運行后，單擊“參數(shù)設(shè)置”按鈕，彈出參數(shù)設(shè)置的對話框，可以進行參數(shù)的更改。HCC0020) End If NowX = NowX + 1 39。將圖繪在另一個隱藏的圖片框 39。繪圖取樣數(shù)是否超過 Call x_time(False, NowX) If NowX = 0 Then 39。, jamp。而Plot(StartXamp。設(shè)置數(shù)據(jù)庫表名 End Sub 開 始讀 取 儀 表 地 址讀 取 串 口 號設(shè) 置 串 口 接 收 數(shù) 據(jù) 的類 型 為 二 進 制設(shè) 置 接 收 緩 沖 區(qū) 與 發(fā)送 緩 沖 區(qū) 閥 值設(shè) 置 串 口 S e ttin g s參 數(shù)設(shè) 置 數(shù) 據(jù) 庫 參 數(shù)結(jié) 束 圖 初始化流程圖 （ 2） 繪制實時曲線及儲存數(shù)據(jù) 實時曲線的繪制與儲存數(shù)據(jù)是在 Timer 控件的驅(qū)動下完成的，程序每 1s 運行一次， 因此歷史數(shù)據(jù)的存儲也是 1s 采集一個數(shù)據(jù)保存。設(shè)置接受緩沖區(qū)閥值 = 0 39。 Private Sub Form_Load() addr = GetFromINI(儀表地址 , ADDR, + \) 39。 GetFromINI 函數(shù)是用于讀取系統(tǒng)的配置設(shè)置，這些設(shè)置是保存在監(jiān)控程序目錄下，命名為 。完成初始化后，程序?qū)⒀h(huán)發(fā)送讀取 PV、 SV、MV 以及狀態(tài)字的參數(shù)的代碼。實時數(shù)據(jù)可顯示當前系統(tǒng)參數(shù)，以及監(jiān)控數(shù)據(jù)（包括輸入值、給定值、輸出值）。很多的屬性值可以在運行時候隨著用戶的動作和修改進行改動，這樣就形成了一個動態(tài)的程序。 窗體控件的增加和改變可以用拖放技術(shù)實現(xiàn)。程序員可以輕松的使用 VB 提供的組件快速建立一個 應用程序。 監(jiān)控程序設(shè)計 Visual Basic 軟件介紹 Visual Basic（ VB）是由 微軟 公司開發(fā)的包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動編程語言。參數(shù) a 表示需寫入的值 Private Sub mout() ?? cmdoutset(0) = 128 + addr cmdoutset(1) = 128 + addr cmdoutset(2) = amp。讀數(shù)據(jù)的校驗碼 Else outwtcrc = codeid * 256 + 67 + b + addr 39。 cmdout(5) = amp。 cmdout(3) = amp。參數(shù) b 表示的是當對 AI808 調(diào)18 節(jié)器的的參數(shù)進行修改時寫入的值，當讀取數(shù)據(jù)時， b 為 1；參數(shù) RW 表示的是當前調(diào)用是讀還是 寫， False 為讀， True 為寫；參數(shù) codeid 表示的是讀取參數(shù)的參數(shù)代碼。發(fā)送數(shù)據(jù)的前兩個字節(jié)表的是地址代 號，地址代號 數(shù)值為：儀表地址 +80H（ 80H 的十進制是128）。 Public Function Join2Byte(highbyte As Byte, lowbyte As Byte) Dim c As Integer c = highbyte If c 127 Then c = (c 256) * 256 Else c = c * 256 End If Join2Byte = c + lowbyte End Function 根據(jù) AIBUS 協(xié)議， 返回校驗碼 =PV+SV+（報警狀態(tài) *256+MV） +參數(shù)值 +ADDR 按整數(shù)加法相加后得到的余數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計以下 的程序來計算效驗碼 ， 并將計算結(jié)果 crc 的值與 Join2Byte(Cmdin(9), Cmdin(8))的值進行比較就可以驗證數(shù)據(jù)是否有誤。 Dim Cmdin() As Byte Select Case Case EvReceive Cmdin = End Select 根據(jù) AIBUS協(xié)議，在 Cmdin數(shù)組中， Cmdin(0)、 Cmdin(1)表示 測量值 PV， Cmdin(2)、Cmdin(3)表示 給定 值 SV， Cmdin(4)表示 輸出值 MV（按百分比表示）， Cmdin(5)表示報警狀態(tài)， Cmdin(6)、 Cmdin(7)表示 所讀 /寫參數(shù)值， Cmdin(8)、 Cmdin(9)表示 校驗碼。由于系統(tǒng)在串口通訊中是按二進制形式讀取的，所以將 MSComm 控件 的 InputMode 屬性設(shè)置為 1（ 0 為文本形式讀取， 1為二進制形式讀?。?。若 Rthreshold 屬性設(shè)置為 0，則不產(chǎn)生 OnComm 事件。 16 本課題的上位機的通訊設(shè)計是采用事件驅(qū)動方式進行設(shè)計的。如果應用程序需要訪問多個串行端口，必須使用多個 MSComm 控件。OnComm 事件還可以檢查和處理通訊錯誤。MSComm 有兩種驅(qū)動方式：事件驅(qū)動方式與查詢方式 。 返回數(shù)據(jù)：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 其中 PV、 SV 及所讀參數(shù)值均各占 2個字節(jié)，代表一個 16 位二進制有符號補碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無法表示小數(shù)點，要 求用戶在上位機處理；MV 占一個字節(jié)，按 8 位有符號二進制數(shù)格式，數(shù)值范圍 110~＋ 110，狀態(tài)位占一個字節(jié)，校驗碼占 2 個字節(jié)，共 10個字節(jié)。它在指令中表示要讀 /寫的參數(shù)名。儀表內(nèi)部采用兩個重復的 128~208（ 16 進制為 80H~D0H）之間數(shù)值來表示地址代號，由于大于 128 的數(shù)較少用到（如 ASC 方式的協(xié)議通常只用 0127 之間的數(shù)），因此可降低因數(shù)據(jù)與地址重復造成沖突的可能 性。但是 AI 儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬不得已，不應將 AI 儀表與其它產(chǎn)品混在一個 RS485 通訊總線上，而應分別使用不同的總線。 AI 儀表的 RS232 及 RS485 通訊接口采用光電隔離技術(shù)將通訊接口與儀表的其他部分線路隔離，當通訊線路上的某臺儀表損壞或故障時，并不會對其它儀表產(chǎn)生影響。 AI 儀表采用多機通訊協(xié)議，采用 RS485 通訊接口，則可將 1~80 臺的儀表同時連接在一個通訊接口上。這使得 AIDCS 系統(tǒng)價格大大低于傳統(tǒng) DCS 系統(tǒng)，而性能及可靠性也具備比傳統(tǒng) DCS 系統(tǒng)更優(yōu)越的潛力， 版本AI7/8 系列儀表允許連續(xù)寫參數(shù)，寫給定值或輸出值，可利用上位機將儀表組成復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。儀表允許在一個 RS485 通訊接口上連接多達 80 臺儀表（為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于 60 臺時需要加一個 RS485 中繼器）。 AI808 調(diào)節(jié)器擁有完善的通訊協(xié)議（ AIBUS），可以快速的與上位機系統(tǒng)進行通訊。 ％ FS（ 25℃177。壓力測量頭的核心部件是擴散硅壓力傳感器，因此沒有可動部件，抗震性能優(yōu)良。按照課題設(shè)計的要求，壓力變送器必須支持 4~20mA 的電流輸出，并且應該具有耐腐蝕、靈敏度高的特點。其整體調(diào)節(jié) 效果比一般的 PID 算法更明顯。 AI808 人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)器 本系統(tǒng)采用的 AI808 調(diào)節(jié)器 支持各種熱電偶、熱電阻、線性電壓、電流、電阻及輻射溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規(guī)格，并可自定義特殊輸入的非線性校正表格。 7 三菱 S500變頻器的基本接線圖 三 菱 S 5 0 0變 頻 器輸 入 電 流D C 4 2 0 m A+－5 ( 公 共 端 )4 ( D C 4 2 0 m A )M接 地電 機UVW 圖 調(diào)節(jié)器 的選型設(shè)計 調(diào)節(jié)器的選型 現(xiàn)在市場上的調(diào)節(jié)器產(chǎn)品種類繁多，產(chǎn)品良莠不齊。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動電 流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?，然后用電子元件對直流電進行開關(guān)變?yōu)榻涣麟姟? 6 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 變頻器選型 課題的設(shè)計要求變頻器支持 4~20mA 的電流來設(shè)定頻率，對其它的參數(shù)要求不高。系統(tǒng) AI808調(diào)節(jié)器需要與上位機通訊，所以還得另加一塊 AI808 串口通信模塊。 5 AI808 調(diào)節(jié)器 在調(diào)節(jié)輸出信號的大小的同時，也通過 RS232 串口與上位機進行通信，將 AI808 調(diào)節(jié)器 采集的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)參數(shù)傳到上位機監(jiān)控軟件，同時也接受上位機傳來的參數(shù)修改指令，使用戶可以在上位機監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)。同時 AI808 調(diào)節(jié)器 與上位機監(jiān)控軟件進行 通信，在上位機顯示當前管網(wǎng)水壓、給定水壓、輸出值曲線以及 AI808 調(diào)節(jié)器 的系統(tǒng)參數(shù)，同時還可以在上位機進行歷史曲線查詢，系統(tǒng)參數(shù)修改等操作。 通過以上方案的對比分析，第三種方案除了系統(tǒng)成本優(yōu)于其他方案，其 靈活性、系統(tǒng)的簡潔性也優(yōu)于其他方案，因此本課題使用第三種方案設(shè)計系統(tǒng)。使用 AI808 調(diào)節(jié)器做控制器有一個顯著的特點，在系統(tǒng)設(shè)計時，由于 AI808 調(diào)節(jié)器具有先進的智能調(diào)節(jié)算法，所以不 需要設(shè)計 PID 算法，并且 AI808 調(diào)節(jié)器本身具有 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，不需要系統(tǒng)再設(shè)計單獨的 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換電路或設(shè)備。同時它的控制參數(shù)可調(diào)，可引入 PID 調(diào)節(jié)方式，反應快，并且 PLC 控制器 的抗干擾能力強，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。主水泵一般有三臺，二開一備自動切換，副泵為一般為一小流量泵，夜間用水量小時主泵自動切換到副泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變。壓力變送器檢測管網(wǎng)中的壓力，通過 A/D 模塊傳給 PLC 控制器， PLC 控制器根據(jù)管網(wǎng)中的壓力來控制變頻器的輸出，來控制水泵的轉(zhuǎn)速，達到控制供水流量的目的，同時使用組態(tài)軟件對系統(tǒng)參數(shù)進行實時監(jiān)控。壓力變送器檢測管網(wǎng)中的壓力，通過控制系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換電路傳給單片機，單片機根據(jù)管網(wǎng)壓力來控制變頻器的輸出，來控制水泵的轉(zhuǎn)速，以達到控制供水流量的目的。充分