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第12 章 化学化工过程计算机测量与控制系统开发12.1 计算机测量与控制基本原理12.2 串行通信测量系统软件开发12.3 ISA总线卡数据采集系统软件开发 总目录第1页，共25页。 12.1 计算机测量与控制基本原理12.1.1 概述12.1.2 测量基本原理12.1.3 控制基本原理12.1.4 两种不同的数据处理系统总目录本章目录12.112.212.3第2页，共25页。 12.1.1 概述1975年美国HONEYWELL首先推出了以微处理器为基础的TDC－2000型总体分散型控制系统（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL）。TDC即为其缩写，其含意是集中管理、分散控制。因而称之为集散控制系统。DCS的出现使系统的控制方式发生了质的变化，是控制史上的一个里程碑。 总目录本章目录12.112.212.3第3页，共25页。 12.1.2 测量基本原理下图是计算机数据采集和处理系统，它除了计算机之外，还需要采样的传感器及A/D（D/A）转换装置 图12-1 数据采集和处理系统总目录本章目录12.112.212.3第4页，共25页。 12.1.2 测量基本原理所谓传感器是指利用某些物质固有的物理特性，直接将各种被测参数如压力、温度、流量、物位等参数转换成一定的便于传送的信号（电信号或气信号）的仪表。 一般传感器得到的是连续是模拟信号，计算机无法直接识别，就需要引入A/D转换装置 。总目录本章目录12.112.212.3第5页，共25页。 12.1.3 控制基本原理计算机控制系统指采用计算机作为自动化工具实现过程自动控制的系统。由于计算机具有运算速度快与逻辑判断功能。能存贮大量数据信息，并进行加工、运算、实时处理，所以计算机控制能达到常规自动化仪表所不能达到的效果，可实现过程最优控制。 总目录本章目录12.112.212.3第6页，共25页。 12.1.3 控制基本原理图12-2 计算机控制系统原理图总目录本章目录12.112.212.3第7页，共25页。 12.1.3 控制基本原理系统通过由传感器、A/D转换器等组成的测量变送机构，将化工对象中需要控制的如温度、压力、流量等变量转变成数字信号，通过一定的输入通道及接口进入用于控制的计算机，计算机通过将输入得到的变量数字信号和该变量设定的数字信号进行比较，若两者不一致，则按一定的控制规律（如PI控制）进行运算，得到一个输出的的数字信号，该信号通过一定的接口和输出通道，转变成模拟信号后，进入执行结构，通过执行机构改变操作变量的大小（如阀门的开度），从而使被控变量达到系统的设定值。 总目录本章目录12.112.212.3第8页，共25页。 12.1.4 两种不同的数据处理系统计算机处理外来数字信号通常有两种形式：一种是并行通信另一种则为串行通信。 并行通信一次可以传输8个位的信号量，而串行通信则只能传输一个位的信号量。 总目录本章目录12.112.212.3第9页，共25页。 12.2 串行通信测量系统软件开发12.2.1 软件要求及功能12.2.2 基本原理12.2.3 系统软硬件配置12.2.4 软件窗体设置12.2.5 主要源代码及说明总目录本章目录12.112.212.3第10页，共25页。 12.2.1 软件要求及功能本软件要求能够同时测量8实验个点的温度，将8个点的实时温度动态地屏幕上显示出来，同时将实时温度的数据保存在文件里，以供后继数据分析之用。开发本软件的基本目的是为那些需要实时测量温度，并将温度随时间改变的数据用于其研究的工作人员提供方便的温度测量手段。 总目录本章目录12.112.212.3第11页，共25页。 12.2.2 基本原理图12-3 串行通信测量原理采用T型热电偶为温度传感器，热电偶将温度的变化转变成电压的变化。泓格I-7018模块为模拟量输入模块，它将热电偶的毫伏输入信号转变成数字信号。 总目录本章目录12.112.212.3第12页，共25页。 12.2.2 基本原理该模块最多可以输入8路差动热电偶，有多种热电偶类型可供选择。如J、K、T、E、R、S、B、N、C等型号的热电偶。I-7018模块信号的分辨力为16位，采样频率为10Hz，即0.1秒采样一次，符合温度数据采集要求。I-7018模块输出的信号再通过I-7520模块，转变成RS-232和计算机中的串行通信口相连接，利用模块供应商提供的软件就可以测得各路的温度。 总目录本章目录12.112.212.3第13页，共25页。 12.2.3 系统软硬件配置本数据测量系统对计算机软硬件要求均不高， 对软件操作系统只要Windows2000或以上版本：应用程序VB6.0就能满足要求；对硬件只要能运行Windows2000及VB6.0的任何一台PC机就能满足要求。 总目录本章目录12.