自动检测技术与系统new3

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1、自动检测技术与系统实验指导书张登峰编写南京理工大学实验须知一、实验开始之前，应该预习本次实验内容。严格遵守本实验室的操作规程。二、联接电气电路时，应该切断 PLC 电源。线路联接好以后，需经全组同学认真检查，并经指导 教师核对无误后方可接通电源，开始实验；三、实验时，应该严肃、认真、仔细地观察实验现象，做好记录，分析实验结果，撰写实验报告四、实验完成后，认真整理实验仪器，关闭计算机和仪器设备的电源；三、进行实验过程中，如果发生事故，应该迅速切断电源，保护现场并立即向指导教师汇报，认 真检查事故原因；四、爱护公共财产，保持实验室内的安静、整洁。使用仪器设备应该按照操作规程进行，如有损 坏，应该按

2、照学校有关规定进行处理。目录实验一 温度数据采集系统 1实验二 分布式温度检测监控系统5实验一 温度数据采集系统一、实验目的1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司ADAM4520串行协议转 换模块和 ADAM4019 温度数据采集模块的使用方法。二、实验内容1. 实验方案的设计；2. 数据采集程序设计与开发；3. 系统调试与运行。三、实验设备1、微型计算机一台2、ADAM4019温度数据米集模块一个3、ADAM4520 串行协议转换模块一个4、K型热电偶一个5、电加

3、热水杯一个6、Visual Basic 6.0 软件一套7、工业温度计一个8、ADAM-4000 Utility 应用程序一套四、实验要求1. 完成实验的硬件构成、软件程序的开发2. 完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试3. 要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。五、实验原理与方法步骤1. 实验原理 温度数据采集系统的构成原理图，如图11 所示。图 11 温度数据采集实验的工作原理图K型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成 符合RS485协议标准的数字信号。为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转 换成 RS232 协议的数

4、字信号，然后通过计算机的 COM1 串口将温度数字信号送入计算机中。可利用 VB 设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采 集。为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可 利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。软件冷端温度补偿技术的原理思想：误差的绝对值=I采集到的测量值一真实温度值I;if 实际测量值真实温度值0;then温度量二实际测量值一误差的绝对值; else if 实际测量值真实温度值0;then温度量二实际测量值+误差的绝对值； else温度量=实际

5、测量值；end2. ADAM4019 指令的功能功能命令格式命令范例返回字符串返回范例设置模块配置%AANN00CCFF%0204000600!AA! 02读取模块配置%AA2%AATTCCFF!04050600所有激活输入#AA-041.61 -00.049第N通道输入#AAN-039.56CJC值$AA3+0031.4CJC t校正$AA9(+/-count) count = 1 约为 0.009 度$049+0042! 04单通道频宽校正$AA0Ci$AA0C0!AA!02单通道零点校正$AA1Ci$AA1C0!AA读取通道状态$AA6!0281 (10000001激活/取消输入通 道$

6、AA5VV$AA581!02CJC设置$AAAii=0 stop CJC updatei = 1 start CJC update I=2 CJC update once only读取看门狗定时 时间$AAY$02Y!0200003. VB 知识的准备和参考程序设计在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的 相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。数据采集系统程序设计的参考流程图如图12 所示。图 1 2 参考程序设计流程图 程序中可能用到的用户函数： 等待返回字符串函数：WaitRs(comm As MSComm, Rs As

7、String, dt As Long) Function WaitRs(comm As MSComm, Rs As String, dt As Long) As String Dim Buf As StringDim TT As LongBuf = TT = GetTickCountDoBuf = Buf & comm.InputLoop Until InStr(1, Buf, Rs) 0 Or GetTickCount - TT = dt If InStr(1, Buf, Rs) 0 ThenWaitRs = BufElseWaitRs = End IfEnd Function(2) 延迟函

8、数Sub timedelay(t As Long)Dim TT As LongTT = GetTickCount()Do DoEventsLoop Until GetTickCount() - TT = tEnd Sub(3) 用户函数中的API函数声明：Public Declare Function GetTickCount Lib kernel32 () As Long4. 实验步骤(1) 正确连接计算机、ADAM4019模块、ADAM4520模块、热电偶和电源等设备，搭建温度 数据采集系统的硬件系统；(2) 用ADAM-4000 Utility检测模块连接是否正确，并对4019模块进行初

9、始化设定；(3) 打开VB6.0软件进行界面设计与程序编写(自学MSComm控件)；(4) 程序调试与运行；(5) 进行温度采集，记录相关实验数据。六、思考题1. 计算机温度数据采集系统的基本构成和特点有哪些？2. 在编程设计中，用到了哪些主要的ADAM4019的操作命令，这些命令的含义和作用分别是什 么？3. 数据采集系统所采用的数据读取方式是中断方式，还是查询方式？七、实验报告要求1. 写出实验名称、目的及其内容；2. 记录实验所用到的仪器和设备，画出实验中数据采集系统的电路连接示意图；3. 给出VB程序设计流程图和部分主要源代码；4. 给出并分析实验结果和数据曲线；5. 回答思考题；实验

10、二 分布式温度检测监控系统一、实验目的1、熟悉分布式温度检测监控系统的基本原理与实现方法2、理解分布式温度检测监控系统的运行过程与监控模式二、实验内容1、分布式温度检测监控系统实验方案的设计；2、组态软件的应用；3、监控软件的开发、调试与运行。三、实验设备1、微型计算机一台2、LABS1005 实验箱一台3、ADAM-5510 Utility 应用程序一套四、实验要求理解实验方案的设计、监控软件的组态，以实现一个典型的分布式温度检测监控系统 原型。五、实验原理采用PC-based PLC ADAM5510开发学习套件建立一个分布式温度检测监控系统， 其结构示意如图 1 。1硬件部分(1) AD

11、AM5510 模块简介与本实验有关的ADAM5510中的模块有5018、5024、5050、4080D等四个。(a)ADAM-505016 通道通用数字量输出/输入模块5050具有16个数字量输入/输出通道，每个通道可通过DIP开关分别配置成输入或 输出。数字量输出为集电极开路输出，可用来控制固态继电器(SSR)，进而控制加热器、泵 及动力设备;数字量输入可用来监测限制、安全开关等信号。(b)ADAM-50187通道热偶输入模块ADAM-5018是16位7通道热偶输入模块，所有通道的输入范围均可程控。输入范围包 括：mV (15mV,50mV, 100mV, 500mV) ,V(1V,2.5V

12、)，电流输入(20mA，需 要250Q热偶)及热电偶输入(J, K，T，E，R，S，B)。模块的接线端子接有CJC电路。(c) ADAM-50244通道模拟量输出模块ADAM-5024是4通道模拟量输出模块，用来将数字量信号转换成模拟量信号。通过配 置软件可定制斜率和启动电流，输出可配置成电流或电压。(d) ADAM-4080D 计数器/频率输入模块ADAM-4080D 具有两个 32 位的计数器输入通道(计数器 0 和计数器 1)，带有频率 测量用的内置可编程计时器。选用此模块，你就能方便地监视计数/测频数据。ADAM-4080D 的 5 位 LED 显示器使你能现场监视计数器值。只要计数器

13、超过编程设定的计 数值就能够立刻显示出上下限报警信息(直接显示)。另一个可选特性是显示由主计算机 送来的数据。模块先将要变换或计算的数据送到计算机，主机送回数据到 ADAM-4080D，然后模块将该数据在其 LED 显示器上显示出来（遥控显示方式）。 （2）ADAM5510 各模块的作用（1）5018模块：其每一个口均可以程控，5018其中的一口 ch不断跟踪环境温度（Heater 的温度），程序运行过程中不断读取这个温度值并对其进行比较处理。（2）5024模块：其中的0 口和3 口分别控制加热继电器（Heater）和风扇（Fan），通过 对这两个口的通道数值的设置来改变加在加热继电器或风扇上

14、的电压值以实现对 电压的智能调节。（3）5050 模块：通过程序改变其 8 通道（控制红灯）或 9 通道（控制黄灯）的值控制 红灯或黄灯的亮灭。4080D 模块：计测电扇的运转次数。2软件部分图2（1 ）系统模块图及模块代码 系统模块图可以由下面简图表示：图 2其各部分的代码及其说明如下：（1） 风扇模块控制风扇启停由于风扇模块直接接到ADAM-5510M上的5024模块，据电路图可知，接到5024的3 通道，可以仅用一个函数就可以控制其启动和停止。如下：int CLOSE=0;OPEN=5000Set5024（&CLOSE，Slot5024，3）; /*关闭风扇*/Set5024（&OPEN，Slot5024，3）; /*启动风扇*（2） 加热继电器模块用于加热加热继电器接到ADAM 5510M的5024模块上，可以接到0通道上，可以用于加热，具 体可以仅用一个函数即可以表示，其代码如下：int CLOSE=0，OPEN=5000;Set5024（&CLOSE，Sl