控制系統(tǒng)軟件設計

1. 3. 1控制器軟件功能

    控制器軟件需完成如下功能:

    1)與觸摸屏的串行指令交互。去污測定機的所有操作都是通過觸摸屏發(fā)出指令，控制器解讀指令并發(fā)出命令控制其他設備。

2)與變頻器的串行指令交互。完成轉速的設定和讀取，電機的啟動和停止等功能。

   3)與溫控器的串行指令交互。完成溫度設定和

讀取等功能。

   4)控制時鐘芯片。定時和讀取時間。

1.3.2軟件設計思路

    工作流程分頁(每頁對應一個界面)控制，每頁分配一個頁號，程序根據(jù)頁號調(diào)出相應的頁面，每頁根據(jù)觸摸按鍵執(zhí)行相應命令，每個按鍵分配一個鍵碼，程序根據(jù)鍵碼識別是哪個按鍵按下，各按鍵互斥，即互為逆操作的兩按鍵不可同時生效，按鍵按下高亮顯示，便于

用戶實時了解去污測定機的工作狀態(tài)。外設控制方面，按鍵采用中斷方式進行處理，溫控器、變頻器和顯示控制采用串口通信方式，采用單片機自身定時器和時鐘芯片相結合的方式實現(xiàn)。

    由于控制器工作環(huán)境較為惡劣、干擾源強、工作溫度超出常溫，雖然在硬件設計和設備布線時，選用開關電源為控制系統(tǒng)供電、使用工業(yè)級芯片和電源濾波電路、將變頻器控制線路和主回路線路分開走線并穿過屏蔽網(wǎng)等措施以提高系統(tǒng)可靠性，應對復雜的電磁環(huán)境、電源擾動、溫度變化等對系統(tǒng)造成的影響，但是仍需在軟件設計時，與硬件相互配合，進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

    軟件在完成基本控制功能的同時，采取以下措施配合硬件進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性:

    1)上電自檢。系統(tǒng)上電后，首先進行自檢，與變頻器、溫控器和顯示屏進行握手，并將繼電器輸出設置為安全狀態(tài)。

    2)數(shù)據(jù)校驗[D z7和重發(fā)處理。在與變頻器、溫控器和顯示屏進行串口通信時，采取嚴格的數(shù)據(jù)校驗，若有錯誤，則進行重發(fā)處理。

    3)實時監(jiān)測記錄各功能模塊狀態(tài)。配合硬件電路，實時監(jiān)測并記錄各功能模塊工作狀態(tài)，如通過通信查詢判斷變頻器、溫控器工作狀態(tài)，通過繼電器工作狀態(tài)監(jiān)測電路查詢和判斷繼電器工作是否正常等。

    4)死機自復位。若萬一出現(xiàn)死機時，看門狗將實現(xiàn)死機自復位功能，檢測到是看門狗復位，程序將記錄的死機之前的系統(tǒng)工作狀態(tài)進行恢復，不影響設備的運轉和實驗的繼續(xù)進行。

1.3.3控制界面

    根據(jù)控制器軟件完成功能及設計思路，設計如圖3所示觸摸界面。點擊圖3中左邊的“溫度實際值"、“轉速實際值"和“時間"則可進入相應的溫度控制界面、轉速控制界面和定時控制界面。根據(jù)各界面文字指示進行相應的設置和控制。