炼胶机高压油监控系统研究

1、    炼胶机高压油监控系统研究    电子技术应用2007年第3期    王建军, 张元良 时间:2008年01月22日     字 体: 大 中 小        关键词:        摘 要：关键词：串口服务器? 监控系统? MC9S12DG256? uC/OS-II?1

2、 炼胶机高压油监控系统硬件结构1.1 系统整体结构以太网是当今最流行、应用最广泛的通信技术，具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网等诸多优点，而且其运行经验最为丰富，拥有大量安装维护人员，是一种理想的工业通信网络1。该系统采用了台湾MOXA公司的以太网串口服务器，构建了智能化炼胶机高压油监控管理系统。其整体结构如图1所示。?底层是现场控制层。采用RS485总线实现现场智能监控设备的通信。串口服务器自动实现以太网协议与RS485总线协议的转换，实现串口设备与以太网络的互联。? 中间层为车间监控层，对车间进行整体监控。这一层从现场控制设备中获取数据,实现对现场控制设备运行状况的监测，以便及

3、时发现生产中的问题。顶层是远程监视管理层，远程用户能随时查询现场控制设备的运行状况,对生产过程进行实时的远程监控2。1.2 MC9S12DG256微控制器简介3。MC9S12DG256微控制器拥有这些丰富的内部资源和外部接口资源，功能强大、运行速度较快、抗干扰能力强，并且具有较高的性价比，在汽车电子、测量仪表、自动控制等领域都得到广泛应用。1.3 数据采集模块? 在该监控系统中，数据采集模块功能如图2所示。数据采集模块采集高压油的压力、温度、液位等数据，将数据通过RS485总线传送给主控单元；接收主控单元发送来的数据，控制润滑油和软化剂加热、加油和油泵的运转。?1.4 主控单元?在该监控系统中

4、，主控单元整体功能如图3所示。主控单元接收来自数据采集模块和PLC的数据，进行系统控制。将控制命令发送给数据采集模块；显示压力数据、工作状态；通过以太网串口服务器与上位机通信。?1.5 压力显示单元?在主控单元处进行油压显示。按照要求，有20个油压检测点，每个检测点用3位8段数码管进行压力显示，对于压力过高或者过低的测试点要给予闪烁指示。这里采用了ALTERA公司的高性能CPLD芯片EPM570T144C5，自定义了数码管显示管理方案。将显示数码管分为4组，对每一组15个数码管采用了动态驱动方法。数码管显示管理电路的内部结构如图4所示。?2.1 uC/OS-II在MC9S12DG256控制器上

5、的移植uC/OS-II是一个源代码公开的嵌入式实时操作系统, 是一个完全抢占式多任务的实时内核。uC/OS-II的使用使得应用程序的设计过程大为减化，系统资源得到更好的利用，系统软件的可扩展性和实时性得到保障。将uC/OS-II移植到MC9S12DG256微控制器上，需要做两方面的工作：一是为内核编写与硬件相关的代码；二是重新定义内核的大小和功能4。?重新定义内核的大小和功能，需要修改配置文件OS_CFG.H。在该文件中重新定义任务最低优先级、最多事件控制数目、最多任务数、是否允许事件标志使能、是否允许邮箱使能、时钟节拍数以及其他的一些配置。通过修改这些设置，可对uC/OS-II进行裁剪，使之

6、适应本系统的具体需要。2.2? 软件系统任务划分及管理uC/OS-II是基于优先级调度的实时多任务操作系统，因此，基于?滋C/OS-的嵌入式实时系统设计，要根据设计目标将系统的功能合理地分解成单独的任务，合理安排任务的优先级，并且需要解决任务之间的通信问题。数据采集模块任务划分及管理如图6所示。主控单元任务划分及管理如图7所示。该炼胶机高压油监控系统针对炼胶机车间的实际情况，基于串口服务器和MC9S12DG256控制器进行硬件设计，基于uC/OS-II嵌入式实时操作系统进行软件设计。经实验运行验证，该监控系统成本低廉，控制灵活，操作方便，稳定性高，可满足现实生产需要。参考文献1?陈俊，余兵工业以太网络技术的应用与发展 PLC &?FA，2006，(3).2?程晓琳，徐用懋现场总线控制网络模型与网络集成测控技术，2000,(10).3?MC9S12DT256 device user Guide V0307 Freescale semico