基于新構(gòu)造體征的自動化勘驗(yàn)扼制儀表的研發(fā)踐行
序列綜合預(yù)設(shè)本溫控序列主要由燈泡度數(shù)勘驗(yàn)、環(huán)境度數(shù)勘驗(yàn)、外部可控硅調(diào)功、繼電器報(bào)警以及PC機(jī)通信部分組成，扼制序列的框圖如示。序列分析整個(gè)序列以自動化儀表為核心，自動化儀表主要完成4個(gè)功能：采樣燈泡度數(shù)以及環(huán)境度數(shù)，通過新品類等算法運(yùn)算扼制量，將扼制量輸出到外部可控硅以進(jìn)行交流調(diào)功扼制燈泡度數(shù)，與PC機(jī)通信。采樣燈泡度數(shù)是利用熱電偶將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，再利用自動化儀表的ICL7135將電壓信號進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字量。環(huán)境度數(shù)的勘驗(yàn)是利用LM35芯片將度數(shù)值轉(zhuǎn)換為電壓值，同樣通過ICL7135進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。
新品類運(yùn)算是利用自動化儀表內(nèi)部的單片機(jī)編制運(yùn)算新品類的序列，將燈泡度數(shù)與設(shè)定度數(shù)之差作為誤差，從而運(yùn)算出扼制量。
扼制量的輸出是指用可控硅實(shí)現(xiàn)交流調(diào)相調(diào)功，以扼制燈泡度數(shù)。自動化儀表內(nèi)部自帶一個(gè)小功率的可控硅MOC3081，不能直接用于扼制燈泡，必須在外部再接一個(gè)功率比較大的可控硅，利用小可控硅扼制大可控硅，利用大可控硅扼制燈泡。另外，為了實(shí)現(xiàn)交流調(diào)相法調(diào)功，還需要利用自動化儀表勘驗(yàn)過零信號。
與PC機(jī)的通信是指利用單片機(jī)的RS232串口與PC機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，將扼制過程中的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC端，在PC端畫出過程曲線、修改參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作等。
儀表端軟件預(yù)設(shè)被控量的選擇本扼制序列目的是要扼制燈泡的度數(shù)，因?yàn)闊襞莸亩葦?shù)與熱電偶的電壓值是一一對應(yīng)的，而電壓值對于自動化儀表來說更加直接，所以在扼制時(shí)可以把電壓值當(dāng)作被控量，只有在顯示時(shí)將其查表轉(zhuǎn)換為度數(shù)值。這樣處理有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是可以提高扼制精度。
因?yàn)槊?℃度數(shù)對應(yīng)的熱電勢約為0.04mV，而自動化儀表測量電壓的精度為0.01mV，即以電壓為被控量其精度將比以度數(shù)為被控量時(shí)提高4倍。扼制量的選擇燈泡的度數(shù)是由燈泡的功率決定，而功率由加在燈泡兩端的交流電壓決定，所以要改變度數(shù)就要改變燈泡的電壓。交流調(diào)壓是指交流電壓幅值的變換（其頻率不變），相對于交流調(diào)功方式（過零觸發(fā)方式）而言，其負(fù)載電壓的交流有效值平穩(wěn)，有利于度數(shù)穩(wěn)定，燈泡不會出現(xiàn)閃爍。而要做到這一點(diǎn)就需要交流過零信號的配合，使可控硅的扼制周期與交流電同步。
PC端軟件預(yù)設(shè)序列的軟件采用VB6.0編程實(shí)現(xiàn)，由于本軟件需要采用串行口與自動化儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)還要具有數(shù)據(jù)庫操作、畫圖等多種功能，經(jīng)過權(quán)衡比較，決定采用微軟公司的可視化研發(fā)踐行工具VisiualBa－sic6.0，在WindowsXP平臺下研發(fā)踐行，其中在序列數(shù)據(jù)采集串口通信編程中使用MSComm控件，在數(shù)據(jù)庫編程中使用基于微軟的Jet數(shù)據(jù)庫引擎的Data控件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的操作，畫圖通過調(diào)用PictureBox控件的Line方法來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用序列的操作界面如所示。下面簡要給出在實(shí)現(xiàn)主要功能時(shí)所用的方法。測量超調(diào)量使用Slider控件，將參考線的縱坐標(biāo)與Slider控件的Value屬性綁定，使參考線隨Slider控件的調(diào)節(jié)而上下移動。
本文主要利用儀表和若干外部電路構(gòu)建了一個(gè)度數(shù)扼制序列，在序列中綜合應(yīng)用了自動化儀表的大部分功能，通過編程實(shí)現(xiàn)了新品類、模糊扼制，并且將前期調(diào)試過程中的各個(gè)獨(dú)立的模塊軟件整合為一個(gè)完整的儀表序列，利用串口實(shí)現(xiàn)儀表與上位機(jī)的通信，并用VB編寫了PC端的應(yīng)用序列。中國糧油儀器網(wǎng) http://m.feta-virtual.com/
