adam系列微控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

amsew系列是一種智能設(shè)備，具有內(nèi)部微控制器和計(jì)算機(jī)接口。該模塊能將基地變送器輸出的電信號(hào),轉(zhuǎn)換成與上位機(jī)通訊的信息,并接受上位機(jī)的指令,按指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。ADAM模塊可廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)距離傳輸上,其使用簡單,性能精度可靠,價(jià)格合理,為生產(chǎn)全過程的自動(dòng)化提供了一套有效的工具。1阿德爾模塊1.1配置將模塊安裝入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之前,必須對它加以配置。包括以下幾項(xiàng):ADAM模塊、主計(jì)算機(jī)、供電電源、ADAM應(yīng)用軟件、通訊連線。1.1.1主計(jì)算機(jī)任何能在RS-232或RS-485上以ASCII格式輸出的計(jì)算機(jī)或終端均可被連接作為主機(jī)算機(jī)。1.1.2直流+24hv電源為了易于在工業(yè)環(huán)境中使用,ADAM模塊設(shè)計(jì)成接受非穩(wěn)壓的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)直流+24V電源,并保證供電電源在直流+10～30V時(shí)工作。電源電纜應(yīng)根據(jù)連接的模塊數(shù)量和電源饋線的長度來選擇。1.1.3采石軟件提供菜單驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序作為ADAM模塊配置、監(jiān)視和校準(zhǔn)。應(yīng)用程序還包括一個(gè)讓用戶通過ADAM通訊命令集進(jìn)行通訊的終端仿真程序。1.1.4賦予網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)為了減少ADAM網(wǎng)絡(luò)的干擾,采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽雙絞線電纜。RS-485協(xié)議的技術(shù)指標(biāo)如下:(1)每段最大連線長度1200M(2)傳輸速率在10M波特(3)高阻抗抗噪聲的差分傳送(4)每段最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)(5)單組雙絞線電纜上的雙向主從通信(6)并行連接的節(jié)點(diǎn),真正的多工通信各部分的連接如圖1所示。1.2阿德羅斯模塊的選擇ADAM模塊可分為模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量I/O模塊、繼電器輸出模塊、中繼器模塊、RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器。1.2.1流、電、電和流轉(zhuǎn)換數(shù)字量模擬量輸入模塊采用微處理器控制的集成A/D轉(zhuǎn)換器將傳感器電壓、電流、熱電偶或RTD信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。然后根據(jù)模塊的配置將數(shù)字量變換成工程單位、十六進(jìn)制表示的二進(jìn)制補(bǔ)碼或滿量程的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)主計(jì)算提出請求時(shí),轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口送給主計(jì)算機(jī)。1.2.2數(shù)據(jù)格式的定義模擬量輸出模塊從主計(jì)算機(jī)通過RS-485接口接收數(shù)字量輸入。數(shù)據(jù)格式可以是工程單位,或者是十六進(jìn)制表示的二進(jìn)制補(bǔ)碼,或者是滿量程的百分?jǐn)?shù),根據(jù)模塊的配置而定。之后,其微處理器控制的D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出信號(hào)。1.2.3輸出通道ADAM數(shù)字量I/O模塊設(shè)有7個(gè)數(shù)字量輸入通道和8個(gè)數(shù)字量輸出通道。根據(jù)計(jì)算機(jī)命令將數(shù)據(jù)變換成適合于SSR(固態(tài)繼電器)的邏輯電平。和SSR相結(jié)合可使數(shù)字量I/O模塊成為在TTL邏輯電平與交、直流強(qiáng)電之間的控制或監(jiān)視接口。1.2.4低成本替用模塊ADAM繼電器輸出模塊是SSR(固態(tài)電器)模塊低成本替用模塊,ADAM斷電器輸出模塊提供4個(gè)繼電器通道:二個(gè)A型繼電器;二個(gè)C型繼電器。1.2.5支持模塊的中間模塊有以下兩種情況需要使用中繼器:連接的模塊數(shù)超過16個(gè);接到模塊的連接線太長。最多可使用16個(gè)中繼器使得最大連接256個(gè)ADAM模塊。1.2.6連接成網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性當(dāng)主計(jì)算機(jī)有RS-485接口時(shí),就可以直接連到網(wǎng)絡(luò)上。如果沒有RS-485接口,就需要ADAM隔離式RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器連接到主計(jì)算機(jī)的RS-232通訊口上。1.3連接模塊的顯示ADAM模塊的應(yīng)用軟件包括模塊配置、模塊校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)輸入或數(shù)據(jù)輸出、報(bào)警設(shè)置、連接模塊的自動(dòng)掃描、終端仿真等。采用菜單顯示。主菜單屏幕包括屏幕上方條區(qū)和一個(gè)狀態(tài)區(qū)域,該區(qū)顯示有關(guān)連接模塊的信息。當(dāng)你第一次啟動(dòng)程序時(shí),程序自動(dòng)掃描連接的模塊并顯示它們的數(shù)據(jù)。狀態(tài)區(qū)域列出模塊特性、模塊配置參數(shù)和輸入或輸出值。通常用Search(搜索)命令掃描網(wǎng)絡(luò),用Setup(配置設(shè)定)、CONFIGURE(配置)、EDITDATA(編輯數(shù)據(jù))、ALARM/CONTER(報(bào)警/計(jì)算器)對模塊做完全部的必要修改,之后,必須發(fā)出RUN(運(yùn)行)命令,將數(shù)據(jù)送入目標(biāo)模塊并讓修改生效。如果選擇QUIT(退出)而不是RUN,則你剛做的修改不生效,退出設(shè)定程序。1.4定界模塊swite命令集分成以下列4個(gè)子集:模擬量輸入命令集;模擬量輸入附加命令集(數(shù)字量I/O、報(bào)警和事件計(jì)數(shù));模擬量輸出模塊命令集;數(shù)字量I/O模塊命令集。在不同子集里,某些命令雖然有時(shí)共用同一種格式,但它們對某些模塊的作用與對另一些模塊的作用是完全不同的。語法[delimitercharacter][address][Command][data][checksum][Carriagereturn]delimitercharacter:定界符address:地址command:命令data:數(shù)據(jù)checksum:校驗(yàn)核carriagereturn:回車每個(gè)命令必須以定界符開始。有4種有效的定界字符:$、#、%和@,緊跟著定界符后面的是兩位指定目標(biāo)模塊地址字符(十六進(jìn)制)。地址后面是兩個(gè)字符的命令。命令字符串后面還有可選的數(shù)據(jù)字段,總字符串后面還可以選擇附上兩字符的校驗(yàn)核。1.5出模塊校準(zhǔn)ADAM模塊包括支持模入模塊和模出模塊校準(zhǔn)的應(yīng)用軟件。除了通過軟件進(jìn)行校準(zhǔn),模塊還可以在裝置引導(dǎo)或復(fù)位時(shí)自動(dòng)零校準(zhǔn)和自動(dòng)滿刻度校準(zhǔn)。1.6安裝ADAM模塊可安裝在任意面板上或者安裝在公司提供的托架上,或DIN導(dǎo)軌上,或者分層重疊在一起安裝。2自動(dòng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)筆者于1997年7月對換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)是對換熱站的供水溫度進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的系統(tǒng),同時(shí)具有顯示、計(jì)算、設(shè)定、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)歷史記錄及打印等功能,提供供回水溫度、供回水壓水、蒸汽流量等24小時(shí)記錄曲線,將相距較遠(yuǎn)的物理參數(shù)通過轉(zhuǎn)換、傳輸處理,使各關(guān)鍵點(diǎn)的參數(shù)及時(shí)實(shí)時(shí)的反映出來。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的需要選擇了一些模塊。2.1系統(tǒng)組成工業(yè)控制機(jī)、ADAM模塊、+24V電源、打印機(jī)、配套設(shè)備、傳輸線2.2問模式2:繼續(xù)接收下的信息“繼續(xù)接收”基地模塊每秒鐘對信號(hào)采樣10次,記錄下來,等待上位機(jī)的指令,上位機(jī)周期性的訪問每一個(gè)基地模塊,訪問模塊時(shí),首先向各基地模塊發(fā)出被訪問的模塊地址,各基地模塊收到地址信息后,做出判斷,看是否是自己的地址碼,如果不是,則繼續(xù)等待,如果是,則繼續(xù)接收上位機(jī)發(fā)出的下一個(gè)信息“指令碼”,指令碼接收完畢后,基地模塊按指令執(zhí)行工作并將執(zhí)行的結(jié)果告訴上位機(jī),執(zhí)行完上述工作后,該模塊轉(zhuǎn)入“等待”狀態(tài)。2.3dam-4003輸入模塊接線圖在換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)中為了利用熱電阻測量距主機(jī)300米以外的溫度,選用了ADAM-4013輸入模塊。ADAM-4013模塊接線圖如圖2所示。按圖連接好后,對模塊加電用ADAM應(yīng)用軟件或ADAM命令集對模塊進(jìn)行配置,配置好后按編制的程序運(yùn)行。為了保證模塊的精度,通過使用ADAM應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。2.4搜索中的adam模塊搜索在com2端(1)當(dāng)在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察ADAM選送的信號(hào)為0時(shí),調(diào)用應(yīng)用軟件,在主畫面下,按search(搜索)鍵在COM1端十進(jìn)制數(shù)值0～256范圍內(nèi)掃描,搜索應(yīng)用中的ADAM模塊