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硫化机监控系统设计

文档作者：马月辉张育军陈立松杨树林文档来源：石家庄铁道学院		点击数：	更新时间： 2021年09月06日
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测控技术
马月辉， 张育军， 陈立松， 杨树林
(石家庄铁道学院电气工程系， 河北石家座050043)
[摘要] 介绍使用虚拟仪器平台LabVI EW设计的硫化机监控系统，简述了系统要求及系统的硬件结构和
编程方法， 该系统集监控管理为一体， 对提高产品的质量和管理水平都有很重要的意义。
关键词 平板硫化机 虚拟仪器 办公软件
0 引言
为了提高胶化加工厂的生产
工艺执行率， 强化工艺管理， 便于
现场检查工艺参数，加强企业推行
计算机控制管理。作者为石家庄
泵业集团衬胶分厂的平板硫化机
设计了一套工艺监控系统， 该系
统以W indows98／2000为操作平台，
使用美国国家仪器公司(Ni公司)
的Labview软件设计， 对4台平板
硫化机的工作状态进行全程监控。
在此对其组成及软、硬件设计作
一简单介绍。
l设计要求
硫化产品的质量取决于3个
要素：硫化温度、时间及压力， 因
此工艺要求： 监控系统应具有对
收稿日期：2002—10—17
硫化机的工作状态的监控(开，合
模状态)、采集的工艺参数(上、下
热板温度、传递压力、柱塞压力)
显示、硫化时间显示、数据存储、
实时故障报警及报表打印、历史
数据查询与回放、工艺参数修改、
工件的统计和管理等功能。系统
具有操作参数(系统登陆密码、各
种传感器量程、零点校准等)设置
功能。考虑现场的工作环境和用
户将来的扩展需要， 整个系统采
用如下设计思想： 采用频率信号，
即硫化机的测量参数温度、压力
以频率的方式传向控制室， 计算
机与各硫化机的测量参数和状态
量出入均通过光电隔离。其总体
框图如图1。其中输入信号为现场
硫化机的上、下热板温度信号、传
递压力信号、柱塞压力信号(信号
类型为0—25kHz频率信号)；手动
合模、开模信号(布尔信号)； 输
出信号是计算机在硫化时间到时
向PLC发出的自动开模信号(布尔
信号)。
图1 系统总体框图
2 硬件设计
1台计算机可同时监控4台硫
化机， 但由于A／D通道的限制(一
般为8或16通道)， 因此采用了信
号切换的方式。本系统采用了
National Instrument公司的PCI．1200
卡(8通道12位A／D 16bitI／O)。来
断服务程序。整个软件结构采用
模块调用方式。主程序主要功能
是适时地调用各种子程序， 如图3。
图3 溯控系统主程序流图
子程序中有初始化、监视定时器
刷新、采样、A／D转换服务、步进
电机驱动和最大值识别程序。
根据硬件电路的特点，
MC14433每完成一次A／D转换， 就
会触发一次中断， 当条件满足时，
程序会转入中断服务程序， 如图
28四豳2003年7期
4。该程序具有较强的监控功能，
能及时响应外界条件的变化。
图4 中断服务程序
测控系统的软件是在Keil C集
成环境下开发的。Keil C是德国
Keil Software公司开发的一种专为
8051单片机设计的高效率c语言
编译器， 符合ANSI标准， 生成的
程序代码运行速度极高， 所需要
的存储器空间极小， 完全可以与
汇编语言媲美 。
4 结束语
在进行系统设计时采用软硬
件联调方式组合系统， 其结构紧
凑， 避免资源浪费。该测控系统性
能可靠，功能强，具有较高的性价
比， 同时还有谐振点到达指示灯，
方便人机联系、系统功能扩展与
修改， 实现了治疗机的智能化， 增
加了治疗功能， 临床实践结果表
明极大提高了治愈率。
参考文献
I 1 I沈建华．用AT89c51设计的绝缘性
能测试仪．微型电脑应用，1996
(8)：75~79
I 2I李朝青单片机原理及接口技术．
北京航空航天大学出版社，1994，9
I 3I陈红仙，陈小平Keil Monitor一
51仿真板的制作与使用．电子技术
应用，2002 (7)：8～ 10
维普资讯 http://www.cqvip.com
自硫化机的温度和压力信号共l 6
路， 以方波的方式传到光电隔离
电路， 光电隔离电路采用TIL521—
4器件。经过隔离的频率信号到多
路电子切换开关，并以8路为1组，分
A、B2组。开关器件采用MAXIM
公司的MAX333A， 其为4一单刀双
掷电子开关， 开关的切换由A，D
卡的I／O线控制， 其电路筒图如
图2。此后为8路的频率，模拟电
圈2 电子开关切换
压转换电路， 该电路采用National
Semiconductor公司的频率电压转
换芯片LM2917， 其电路原理图如
图3。
lOk
．
圈3 频压开关切换
3 软件设计
为了用户操作方便，设计软件
时采用多屏组合设计方法，全新
的中文界面，操作界面图形化，使
操作更为直观、方便。主要功能：
(1)数据实时采集、处理、显示；(2)
数据的记录；(3)现场设备实时监
控；(4)工件的统计；(5)打印各种
报表和记录等。
系统应用软件主要由主模块、
数据转换模块、数据存储模块、数
据处理模块、参数设置模块、圈形
显示模块、文件存取模块等组成。
主模块完成显示界面控制以
及对数据的流向和处理顺序进行
控制。主要以LabVIEW 的顺序框
(sequence)构成。保证程序运行
后， 首先进入初始化程序， 完成必
要的参数或数据调入。如测量断
点时刻及参数数值、校准偏移值、
打印报表的行数、一次仪表的量
程、仪表的校准数据的调入等。主
模块的前界面如图4。
圈4 主程序前界面
校准模块主要完
成对使用传感器或一
次仪表的量程、零点
等参数的设置。为了
限制对该模块的操
理和操作。
记录查询主耍完成数据回放，
操作者或管理员可对以前任何时
段的记录数据进行查询和回放，
操作者通过选择设备、回放日期、
时间便可将记录数据重新显示，
硫化的起始时问 (合模时刻)、中
止时间(开模时刻)、压力、温度
等参数以表格的形式显示出来。
利于管理和操作者对整个硫化过
程的查询。
数据转换模块主要完成记录
数据到常用办公软件execl的转换
功能， 在该模块中设计了基于
DDE(直接数据交换)通讯的接口，
能够使得记录的数据以设定的格
式传送到excel97／20OO， 便于管理人
员使用常用办公软件excel进行数
据的统计和管理。例如，对某一工
件产量的统计等。其编程如图5。
圈5 记录数■到Exce197，2000转换 程
作， 人为的改变设置， 在该模块的
入口设置了登陆的用户名和密码，
并允许合法用户对登陆信息的修
改。
参数设置主要完成工艺参数
的输入和设置， 包括工艺代号、胶
料代号、工件代号、设定的上下板
温度、工作压力、胶化时间、胶料
重量等。为了便于用户对工艺参
数的扩充、编辑、删除， 该模块设
计为对用户完全开放的形式， 允
许合法的操作者对工艺参数的管
4结束语
该系统经过半年的运行， 表
明其性能稳定，运行可靠，操作方
便。加强了生产过程的监督，全程
监测硫化质量， 杜绝了违规操作，
提高了生产率和产品质量。
参考文■
[1】吴道虎，等．基于CAN总线的橡胶
加工分布式计算机j尉控系统的设计
与实现．合成橡胶工业，2000，11
[2】马月辉，等．虚拟低频信号特性测
试仪．自动化与仪表，2001，3
Design of Vulcanizer Monitoring System ．
Ma Yuehui，Zhang Yujun，Chen Usong，Yang Shulin
(Shijiazhuang Railway College-Electric Engineering Department，Shijiazhuang，Hebei 050043)
[Abstract]The paper gives an introduction to a vulcanizer monitoring system designed by using pseudo
instrument platform L丑bVlEW and describes system requirements and sys tem’S hardware structure and
programming method．The system integrates monBoring and management into a whole，which is of great
importance to the enhancement of the product quality and level of manage ment．
Key W ords Press Vulcanizer Pseudo Intrument Software for Ofice Wor k
， ：‘

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