控制系統軟件設計

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出指令，控制器解讀指令并發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，程序根據頁號調出相應的頁面，每頁根據觸摸按鍵執行相應命令，每個按鍵分配一個鍵碼，程序根據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。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。

    由于控制器工作環境較為惡劣、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供電、使用工業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等措施以提高系統可靠性，應對復雜的電磁環境、電源擾動、溫度變化等對系統造成的影響，但是仍需在軟件設計時，與硬件相互配合，進一步提高系統的穩定性。

    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的穩定性和可靠性:

    1)上電自檢。系統上電后，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。

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

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

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

1.3.3控制界面

    根據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。根據各界面文字指示進行相應的設置和控制。