4常用控制程序设计

1 软件报警程序设计
在下图所示的锅炉水位自动调节系统中,汽包 水位是锅炉正常工作的重要指标.
为使现场工作人员能及时监视锅炉的生产情况, 整个系统设计有3个报警参数,即水位上下限,炉 膛温度上下限及蒸汽压力下限.如图所示:
注意:本程序的设计思想是设置一个报警模型 单元,然后把各参数的采样值分别与上下限值 进行比较.若某一位需要报警,则相应位置1,否 则,清0.所有参数判断完毕后,再看报警模型单 元的内容是否为00H,若是则说明所有参数均正 常,使绿灯发光.反之,说明有参数越限,输出报警 模型.
信号 具有自动增益控制，动态范围达45dB 采用CMOS技术、低功耗、单电源供电
SS173K222AL内部4个寄存器,用于控制和状态的监视.
2 直接拨通手机号码报警
3 在接收端采用MODEM和单片机显示装 置的报警
电路图参见教材4-12
4.2 开关量的输出接口技术
开关量控制就是通过控制设备的“开”或“关” 状态的时间来达到控制的目的.
2 硬件报警程序设计
为使系统简化,可以采 用硬件申请中断的方 法,直接将报警模型送 到报警口中.这种方法 的前提是被测参数与 给定值的比较是在传 感器进行的.
根据图写出报警程序:
ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP ALARM ORG 0200H MAIN: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE ORG 0210H
4.1.4 远程自动报警系统的设计
远程自动报警系统即发生报警时,通过电话交 换机网络、移动通信网络等通信系统实现远程 报警.
核心部件是由MODEM(调制解调器)芯片构成 的单片机自动报警装置.
1 SS173K222AL MODEM芯片
主要特点: 与51单片机对接,电路简单 串行口数据传输 支持同步方式和异步方式工作 与多种调制解调标准兼容 具有呼叫进程、载波、应答音和长回环检测等功能 能够通过编程产生DTMF信号及550Hz，1800Hz的防卫音
ALARM:MOV A, #0FFH MOV P1, A MOV A, P1 SWAP A MOV P1, A RETI
4.1.3 越限报警程序的设计
为避免测量值在极限值附近摆动造成频繁地报警, 可以在上下限附近设定一个回差带,如下图所示:
越限报警程序的基本思想是将采样,数字滤波后的数据与 该被测点上下限给定值进行比较,检查是否越限;或与上限 复位值,下限复位值进行比较,检查是否复位上下限.
开关量输出控制中需解决的两个问题:信号的 放大和隔离.
4.2.1 光电隔离技术
开关量控制中,最常用器件是光电隔离器. 光电隔离器由发光二极管和光敏三极管组成.当发光二
极管有正向电流通过时,光敏三极管接收光照以后便导 通.当该电流撤去时,发光二极管熄灭,三极管随即截止. 光电隔离器是通过电-光-电的转换来实现对输出设备 进行控制的,彼此间没有电气连接,因而起到隔离作用.
选用交流型固态继电器时主要注意它的额定电 压和额定工作电流.
光耦固态继电器优点:
输入与输出之间电气上隔离,可隔离噪声. 能发挥固态开关作用,在直接驱动计算机外设
终端时,既无射频干扰,又起到复杂的定时和程 序功率开关作用. 不产生电弧. 无噪声,节约电能.
4.2.3 固态继电器输出接口技术
固态继电器简称SSR.是用晶体管或可控硅代替常 规继电器的触点开关,而在前级中与光电隔离器融 为一体.因此,固态继电器实际上是一种带光电隔 离器的无触点开关.
固态继电器有直流型固态继电器和交流型固态继 电器.
1.直流型SSR
从图中可看出,固态继电器的输入部分是一个光 电隔离器,可用OC门或晶体管直接驱动.输出端 经整形放大后带动大功率晶体管输出,输出工作 电压可达30~180V.
注意:光电隔离器的输入和输出端两来自百度文库电源必须单 独供电.如下图所示:
4.2.2 继电器输出接口技术
继电器一般由通电线圈和触点(常开或常闭)构成. 当线圈通电时,由于磁场的作用,使开关触点闭合(或 打开).当线圈不通电时,则开关触点断开(或闭合).
继电器与计算机接口连接时,常采用光电隔离器进行 隔离.常用的接口电路如下图所示:
2 声音报警驱动电路
目前最常用的方法是采用模拟声音集成电路芯 片,如KD-956X系列.这是一组采用CMOS工艺, 软封装的报警IC芯片.
KD-956X系列IC芯片具有以下共性: 1)工作电压范围宽 2)静态电流低 3)外接振荡电阻可调节模拟声音的放音节奏 4)外接一只小功率三极管,便可驱动扬声器.
4.1.2 简单报警程序的设计
报警程序的设计方法根据报警参数及传感器的具 体情况分为两种:
1)全软件报警方式. 整个过程由软件实现.这种报警程序可分为简单上、 下限报警程序和上、下限报警处理程序.
2)硬件申请,软件处理报警. 该方法的基本思想是报警要求不通过程序比较法 得到,而是直接由传感器产生.
采用图形与声音混合报警.并将其制成语音芯片.,应 用在微型计算机报警系统中.
常用声光报警驱动方法:
1 发光二极管及白炽灯驱 动电路
由于发光二极管的驱动电 流一般在20~30mA,不能 直接采用TTL电平驱动,常 采用OC门的驱动器,如 74LS06等.为了能保持报 警状态,可采用带锁存器的 I/O接口芯片.
直流型SSR主要用于带直流负载的场合,如直流电机 控制,直流步进电机控制和电磁阀等.
2 交流型SSR
交流型SSR分为过零型和移相型两类.采用双向 可控硅作为开关器件,用于交流大功率驱动场合.
过零型须在负载电源电压接近零且输入控制信 号有效时,输入端负载电源才导通;移相型,在输 入信号时,不管负载电流相位如何,负载立即导通.
4常用控制程序设计
4.1 报警程序的设计
4.4.1 常用的报警方式
在控制系统中可采用声,光及语言进行报警. 光效果常取自发光二极管或闪烁的白炽灯等. 声音可由简单的电铃或电笛发出,也可通过频率可调
的蜂鸣振荡音箱提供.还可采用集成电子音乐芯片. 随着STD总线工业控制机和工业PC机的应用,大量