鋒 陳 引 吳明光

     來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：介紹了在保持與中長圖無紙記錄儀通用的基礎(chǔ)上開發(fā)的小長圖無紙記錄儀。該記錄儀可全中文圖形界面顯示、萬能輸入、功能完備，運用了數(shù)據(jù)空間擴(kuò)展分頁訪問管理和代碼空間擴(kuò)展切換等新技術(shù)。從硬件以及軟件兩方面詳細(xì)論述了這些新技術(shù)的實現(xiàn)。

     關(guān)鍵詞：分頁訪問

     代碼切換 無紙記錄儀

     記錄儀是工業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中常見的二次儀表。傳統(tǒng)的記錄儀功能單一，機(jī)械結(jié)構(gòu)易發(fā)故障，日常維護(hù)工作繁瑣，已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)過程綜合自動化的要求。筆者天1998年研制的彩色中長圖無紙記錄儀，已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品化，并廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵行業(yè)的過程監(jiān)控，獲得用戶的好評。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的實際需求以及使用意見，筆者又開發(fā)了新一代的彩色小長圖無紙記錄儀。該記錄儀具有5"dstn彩色液晶顯示，1～8通道萬能輸入、16點報警、2點pid輸出，尺寸小、功能全、可滿足大多數(shù)行業(yè)的需求。

     1 主要功能

     （1）信號采樣：模擬輸入通道1～8路。全隔離萬能輸入，可輸入0～10v、0～5v、0～10ma、4～20ma標(biāo)準(zhǔn)信號和pt100、cu50熱電阻信號以及k、s、b、n、t、e、j、r熱電偶信號。用戶直接在組態(tài)畫面選擇，無需更換輸入通道板。記錄間隔可設(shè)置為1/2/4/8/20/40/60/120/240等。

     （2）組態(tài)功能：該記錄儀具有強(qiáng)大的組態(tài)功能，用戶可對通道信號類型、單位、量程、顯示范圍、記錄間隔、報警上下限以及顯示畫面、歷史追憶、流量累計、pid參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置。圖形化的組態(tài)界面，操作簡單。

     (3)顯示功能：全中文圖形界面，菜單驅(qū)動，信息直觀豐富，操作簡單。主要顯示畫面：水平趨勢畫面、垂直趨勢畫面、棒圖畫面、數(shù)字畫面（以上畫面均可1～8通道選擇）、歷史數(shù)字趨勢追憶畫面（單通道或多通道同時）、多通道流量累計畫面、組態(tài)畫面（包括通道設(shè)置、顯示設(shè)置、流量累計設(shè)置、pid參數(shù)設(shè)置、歷史追憶設(shè)置等畫面）。

     （4）存儲功能：采用大容量flash作為主要存儲設(shè)備（用戶可選1/2/4/6m）。軟盤作為輔助，用戶可以將任意時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到軟盤，然后在pc機(jī)上進(jìn)行顯示、分析、打印。

     （5）通訊功能：提供rs-232/rs-485通訊接口�？蛇h(yuǎn)距離通訊，多臺儀表組網(wǎng)。配合上位pc機(jī)軟件可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

     （6）打印功能：提供常用微型打印機(jī)接口，打印任意時間段內(nèi)數(shù)據(jù)、趨勢曲線、流量累計值等。

     （7）報警功能：配有16點開關(guān)量輸出通道（可選長開/長閉），根據(jù)各通道設(shè)置的上下限，在顯示畫面實時顯示報警信息的同時輸出報警信號。

     （8）簡單pid調(diào)節(jié)功能：具有兩路pid輸出通道，信號類型為1～5～/4～20ma。

     2 硬件設(shè)計

     作者先前開發(fā)的彩色中長圖無紙記錄儀內(nèi)部采用了上下位機(jī)的結(jié)構(gòu)。上位機(jī)采用all-in-one型pc104嵌入式模板作為硬件平臺，直接接入gb級硬盤和1.44mb軟盤、640×480的10“彩色tft液晶顯示屏、6鍵數(shù)字鍵盤。下位機(jī)采用以philips公司80c552為控制核心的采集模塊。上位機(jī)負(fù)責(zé)畫面顯示、用戶組態(tài)、數(shù)據(jù)管理、打印以及遠(yuǎn)程通訊（rs232或485）。下位機(jī)負(fù)責(zé)信號調(diào)理、數(shù)據(jù)計算、報警以及pid輸出。上下位機(jī)間通過rs232接口連接，傳遞通道組態(tài)信息和通道數(shù)據(jù)值。結(jié)構(gòu)框圖見圖1。采用該種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是模塊化設(shè)計，上下位機(jī)各司其職，分工合作；應(yīng)用靈活，兼容性好；故障定位容量。該系統(tǒng)的易用性和可靠性已經(jīng)在工廠應(yīng)用得到了證明。但也要看到，在該系統(tǒng)中，pc104模板的功能并沒有被充分使用，硬件空間浪費嚴(yán)重（目前市場上已買不到4g以下容量的硬盤了），液晶顯示屏價格昂貴，從而導(dǎo)致了記錄儀價格偏高。

     在總結(jié)了中長圖無紙記錄儀的研發(fā)之后，在小長圖無紙記錄儀的設(shè)計中仍然采用了上下位機(jī)的結(jié)構(gòu)。其中下位機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊與中長圖無紙記錄儀通用，這樣避免了重復(fù)