基于組態(tài)的CAN總線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)基于組態(tài)的CAN總線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)自動(dòng)化 學(xué)生姓名張帥班級(jí)B自動(dòng)化082學(xué)號(hào)0810603201完成日期2012.01鹽城工學(xué)院電氣學(xué)院目錄1概述11.1溫度控制的發(fā)展?fàn)顩r11.2溫度控制完成的功能12方案設(shè)計(jì)22.1iCAN-6202模塊簡介22.2熱電偶32.3iCAN-2404模塊62.4CAN接口卡83CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)與溫度控制系統(tǒng)的基本原理94基于MCGS的HMI設(shè)計(jì)114.1人機(jī)界面124.2人機(jī)界面產(chǎn)品的組成及工作原理124.3人機(jī)界面產(chǎn)品的特點(diǎn)125人機(jī)界面設(shè)計(jì)136心得體會(huì)157參考文獻(xiàn)16基于組態(tài)的CAN總線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 概述溫度是日常生活中無

2、時(shí)不在的物理量，溫度的控制在各個(gè)領(lǐng)域都有積極的意義。很多行業(yè)中都有大量的用電加熱設(shè)備，如用于加熱的電烤箱，用于融化金屬的坩堝電阻爐及各種不同用途的溫度箱等，采用單片機(jī)對(duì)它們進(jìn)行控制步進(jìn)具有控制方便、簡單、靈活性大的特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，智能化溫度控制技術(shù)正被廣泛地采用。本溫度設(shè)計(jì)以CAN總線為基礎(chǔ)，采用iCAN模塊采集和控制信號(hào)。iCAN模塊集成了轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、CAN控制器、CAN接發(fā)器等，其中轉(zhuǎn)換電路包括I/V(V/I)電路，ADC(DAC)。CAN模塊的采用，大大地使接線簡單化。1.1 溫度控制的發(fā)展?fàn)顩r隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)

3、步，以及測溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控制一直是一個(gè)未開發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對(duì)象和過程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過程中

4、，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類的品質(zhì)就沒有保障。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來越高?？梢姡瑴囟鹊臏y量和控制是非常重要的。CAN總線在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的工業(yè)生產(chǎn)過程控制中也用到了溫度檢測和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。1.2 溫度控制完成的功能本設(shè)計(jì)是針對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于給定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱繼電器加溫；當(dāng)溫度高于給定值時(shí)

5、，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉繼電器加溫。2 方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用一只iCAN-2404繼電器功能模塊，一只iCAN接口卡和一只iCAN-6202熱電偶模塊。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。PC機(jī)iCAN接口卡iCAN-6202iCAN-2404卡熱電偶繼電器CAN總線圖1 溫度控制框圖2.1 iCAN-6202模塊簡介iCAN-6202熱電偶模塊用于溫度采集。iCAN-6202模塊具有2路熱電偶輸入通道， iCAN-6202模塊還提供2路數(shù)字量輸出，這2路數(shù)字量輸出既可用于指示模塊工作狀態(tài)也可由用戶自行控制。a) iCAN-6202模塊基本參數(shù)l 單電源供電，供電電壓：10V30V DC；l 熱電偶輸入通道數(shù)： 2路；

6、l 數(shù)字量輸出通道數(shù)： 2路，可獨(dú)立配置為輸入通道狀態(tài)指示模式或用戶控制模式；l 輸出通道類型：集電極開漏輸出，最大負(fù)載電壓30V，最大負(fù)載電流30mA；l 支持的熱電偶類型及測溫范圍：J型 -2101200、K型 -2001370、E型 -1001000、T型 -200400、N型 -2001300、B型 6501800、R型 01750、S型 01760；l 溫度值分辨率：0.1；l 熱電偶冷端補(bǔ)償精度：±1；l 轉(zhuǎn)換速率：4次/秒（2通道/次）；l 定時(shí)循環(huán)傳送時(shí)間間隔：最小值 10毫秒、最大值 2.55秒；l 溫度超限報(bào)警。b) iCAN-6202模塊接口說明(圖2)圖2 i

7、CAN-6202模塊接口示意圖c) iCAN-6202原理框圖（圖3）圖3 iCAN-6202模塊原理框圖2.2 熱電偶a) 熱電偶輸入原理熱電偶由兩個(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線（以形成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)）所組成，結(jié)點(diǎn)之間的溫差會(huì)在兩根導(dǎo)線之間產(chǎn)生熱電勢(shì)（即電壓），電壓大小取決于組成熱電偶的兩種金屬材料。國際電工委員會(huì)（IEC）推薦了八種類型的熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，它們分別為J、K、T、E、N、B、R、S。熱電偶結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。在使用熱電偶測量溫度時(shí)，還要求采用冷端補(bǔ)償技術(shù)。因?yàn)闊犭娕嫉妮敵鲭妷阂?時(shí)的參考結(jié)點(diǎn)的溫度來定義。圖4 熱電偶結(jié)構(gòu)圖根據(jù)測量溫度范圍不同，熱電偶分為7種規(guī)格：一用于高溫測量的K型

8、，N型是可用于替換K型的新型號(hào)熱電偶；二是用于中溫測量的E型（-200800 ）和J型（-200750 ）；三是用于低溫測量的T型（-200350 ）；四是用于超高溫測量的B型（5001700 ），R型（01600 ），S型（01600 ）。 b) 熱電偶輸入控制原理熱電偶測量模塊測量的數(shù)據(jù)為熱電偶的電壓值，通過將測得的電壓換算為相對(duì)應(yīng)的溫度，從而獲得所要測量的溫度值在iCAN-6202溫度測量模塊中，通過高分辨率的ADC直接將熱電偶的輸出數(shù)字化，通過軟件實(shí)現(xiàn)線性化和校準(zhǔn)。熱電偶測量原理如圖5所示。圖5 熱電偶測量原理框圖c) 熱電偶測量冷端補(bǔ)償熱電偶的輸出電壓以0時(shí)的參考結(jié)點(diǎn)的溫度來定義，所

9、以在使用熱電偶測量溫度時(shí)，還要求采用冷端補(bǔ)償技術(shù)。在iCAN-6202模塊模塊中，采用熱敏電阻測量冷端溫度。d) 熱電偶輸入的接線熱電偶的接線方法很簡單，直接將熱電偶輸入信號(hào)正端連接到模塊的SEN端，輸入信號(hào)負(fù)端連接到模塊SEN端即可 。熱電偶接線圖如圖6示。圖6 熱電偶接線圖e) 數(shù)字量輸出原理晶體管輸出等效電路（圖7）。圖7晶體管輸出等效電路f) 輸出信號(hào)輸出信號(hào)內(nèi)部等效電路(圖8)。圖8輸出信號(hào)內(nèi)部等效電路g) 數(shù)字量輸出信號(hào)的接線數(shù)字量輸出信號(hào)接線（圖9）。圖9 數(shù)字量輸出信號(hào)接線輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器（圖10）。圖10 輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器接線圖2.3 iCAN-2404模塊iCAN-24

10、04功能模塊提供繼電器輸出通道，模塊具有4路具有自保持功能的繼電器輸出通道。為防止繼電器切換引起的干擾，iCAN-2404模塊的繼電器輸出通道與控制部分采用了光電隔離措施。 a) iCAN-2404模塊基本參數(shù)l 單電源供電，供電電壓：10V+30V DC；l 輸出通道數(shù)： 4路；l 觸點(diǎn)形式：2a 或2b（觸點(diǎn)輸出狀態(tài)自保持）；l 觸點(diǎn)控制：“1”吸合，“0”斷開；l 導(dǎo)通時(shí)間：6ms；l 斷開時(shí)間：4ms；l 觸點(diǎn)容量：DC： 24VDC/1A；AC： 220VAC/0.5A；l 觸點(diǎn)壽命：5×105 ；l 隔離電壓：1000V DC（信號(hào)輸入）；b) iCAN-2404模塊接口

11、說明（圖11）圖11 iCAN-2404模塊接口說明c) iCAN-2404原理框圖（圖12）圖12 iCAN-2404原理框圖d) 繼電器輸出原理 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁繼電器是我們最常用的一種繼電器 。電磁繼電器等效示意圖如圖13。圖13 電磁繼電器等效示意圖e) iCAN-2404輸出狀態(tài)定義在iCAN-2404模塊中，對(duì)于繼電器輸出導(dǎo)通和斷開的信號(hào)定義如表1示。 表1 繼電器信號(hào)狀態(tài)圖輸出

12、狀態(tài)繼電器開關(guān)狀態(tài)狀態(tài) 1繼電器輸出開關(guān)閉合狀態(tài)0繼電器輸出開關(guān)斷開f) iCAN-2404輸出連接 iCAN-2404繼電器與輸出端口連接（圖14）。圖14 iCAN-2404繼電器與輸出端口連接圖g) 繼電器輸出的接線方式 iCAN-2404輸出端口的接線方式（圖15）.圖15 iCAN-2404輸出端口的接線方式2.4 CAN接口卡本設(shè)計(jì)中的接口才采用USBCAN-（圖16）。USBCAN-雙路智能CAN接口卡是與USB總線兼容的CAN-bus數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡，通過USB電纜與PC進(jìn)行連接?？蓱?yīng)用于CAN-bus實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)控制、智能樓宇等CAN-bus應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行CAN-bus網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析

13、、處理；也可單獨(dú)用作CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋，構(gòu)成不同層次網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。同時(shí)，USBCAN智能CAN轉(zhuǎn)換卡可作為開發(fā)模塊直接嵌入到用戶產(chǎn)品。USBCAN-雙路智能CAN接口卡集成有2個(gè)CAN通道、1路USB接口，是CAN-bus產(chǎn)品開發(fā)、CAN-bus數(shù)據(jù)分析的有力工具，因?yàn)榫哂畜w積小，即插即用等特點(diǎn)，也是便攜式系統(tǒng)用戶的最佳選擇。圖16 USBCAN-雙路智能CAN接口卡USBCAN智能CAN接口卡采用SMD表面貼裝工藝、四層電路板技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，非常適合在長期工作環(huán)境下使用。而且，具有體積小巧、即插即用等特點(diǎn)，也是便攜式系統(tǒng)用戶的最佳選擇。USBCAN-雙路智能CAN接口

14、卡提供廣泛和強(qiáng)大的軟件支持。這些軟件支持包括通用的ZLGVCI驅(qū)動(dòng)程序接口，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)安裝，支持在VC+、C+Builder、Delphi和VB等開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)，可適合不同的開發(fā)人員使用。同樣，USBCAN智能CAN接口卡不僅適應(yīng)基本的CAN-bus產(chǎn)品、也滿足基于高層協(xié)議如DeviceNet、CanOpen等CAN-bus產(chǎn)品的開發(fā)。另外，USBCAN-雙路智能CAN接口卡可以與ZLGCANTest通用CAN-bus測試軟件連接運(yùn)行，執(zhí)行CAN-bus總線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送測試任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)CAN-bus產(chǎn)品開發(fā)、數(shù)據(jù)分析的得力工具。USBCAN-特點(diǎn)：l 支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)

15、議，符合ISO/ISO 11898規(guī)范；l 支持1-2路CAN控制器，每路均可單獨(dú)控制；l CAN控制器波特率在5Kbps1Mbps之間可選；l 采用PHILIPS USB接口芯片，符合USB1.1協(xié)議規(guī)范；l 可以直接使用USB總線電源，或使用外接電源(+9V+36V，400mA)；l CAN-bus接口采用光電隔離、DC-DC電源隔離，隔離模塊絕緣電壓：1000Vrms；l 單通道工作時(shí)數(shù)據(jù)流量最高：3000幀/秒；l 即插即用；l 工作溫度：070；l 外形尺寸：115mm*76mm3 CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)與溫度控制系統(tǒng)的基本原理CAN，全稱為“Controller Area Networ

16、k”，即控制器局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最初CAN被設(shè)計(jì)作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊，在車載電子控制裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。CAN是一種多主方式的串行通訊總線，基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。當(dāng)信號(hào)傳輸距離達(dá)到10km時(shí)，CAN仍可提供高達(dá)50Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。其特點(diǎn)可概括如下：a) CAN總線為多主的方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活，利用這一特點(diǎn)可方便地構(gòu)成多機(jī)備份

17、系統(tǒng)。b) CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)最多可在134 us內(nèi)得到傳輸。c) CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時(shí)間，尤其是在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況。d) CAN只需要通過報(bào)文濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接受數(shù)據(jù)，無需專門的“調(diào)度”。e) CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM（速率5Kbps以下）；通信速率最高可達(dá)1Mbps（此時(shí)通信距離最長為40m）。f) CAN上的節(jié)點(diǎn)數(shù)

18、主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)；報(bào)文標(biāo)識(shí)符可達(dá)2032種（CAN2.0A），而擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)（CAN2.0B）的報(bào)文標(biāo)識(shí)符幾乎不受限制。g) 采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯(cuò)效果。h) CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。i) CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。j) CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。為使設(shè)計(jì)透明和執(zhí)行靈活，遵循ISO/OSI標(biāo)準(zhǔn)模型，CAN分為數(shù)據(jù)鏈路層（包括邏輯鏈路控制子層LLC和媒體訪問控制子層MAC）和物理層，而在CAN技術(shù)規(guī)范2.0A的版本中

19、，數(shù)據(jù)鏈路層的LLC和MAC子層的服務(wù)和功能被描述為“目標(biāo)層”和“傳送層”。CAN的分層結(jié)構(gòu)和功能如圖17所示。LLC子層的主要功能是：為數(shù)據(jù)傳送和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求提供服務(wù)，確認(rèn)由LLC子層接收的報(bào)文實(shí)際已被接收，并為恢復(fù)管理和通知超載提供信息。在定義目標(biāo)處理時(shí)存在許多靈活性。MAC子層的功能主要是傳送規(guī)則，亦即控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯(cuò)誤檢測、出錯(cuò)標(biāo)定和故障界定。MAC子層也要確定，為開始一次新的發(fā)送，總線是否開放或者是否馬上開始接收。位定時(shí)特性也是MAC子層的一部分。MAC子層特性不存在修改的靈活性。物理層的功能是有關(guān)全部電氣特性在不同節(jié)點(diǎn)間的實(shí)際傳送。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物理層的所有節(jié)點(diǎn)必須是相同的

20、。然而，在選擇物理層時(shí)存在很大的靈活性。數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路層LLC 接收濾波 超載通知 恢復(fù)管理媒體訪問控制子層MAC 數(shù)據(jù)封裝/拆裝 幀編碼(填充/解除填充) 媒體訪問管理 錯(cuò)誤檢測 出錯(cuò)標(biāo)定 應(yīng)答 并行轉(zhuǎn)串行/串行轉(zhuǎn)并行 物理層位編碼/解碼位定時(shí) 同步 (驅(qū)動(dòng)器/接收器特性)故障界定總線故障管理圖17 CAN的分層結(jié)構(gòu)CAN技術(shù)規(guī)范2.0B定義了數(shù)據(jù)鏈路中的MAC子層和LLC子層的一部分，并描述與CAN有關(guān)的外層。物理層定義信號(hào)怎樣進(jìn)行發(fā)送，因而，涉及位定時(shí)、位編碼和同步的描述。在這部分技術(shù)規(guī)范中，未定義物理層中的驅(qū)動(dòng)器/接收器特性，以便允許根據(jù)具體應(yīng)用，對(duì)發(fā)送媒體和信號(hào)電平進(jìn)行優(yōu)化。MA

21、C子層是CAN協(xié)議的核心，它描述由LLC子層接收到的報(bào)文和對(duì)LLC子層發(fā)送的認(rèn)可報(bào)文。MAC子層可響應(yīng)報(bào)文幀、仲裁、應(yīng)答、錯(cuò)誤檢測和標(biāo)定。MAC子層由稱為故障界定的一個(gè)管理實(shí)體監(jiān)控，它具有識(shí)別永久故障或短暫擾動(dòng)的自檢機(jī)制。LLC子層的主要功能是報(bào)文濾波、超載通知和恢復(fù)管理。4 基于MCGS的HMI設(shè)計(jì)隨著自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展，控制系統(tǒng)功能越來越強(qiáng)大，控制過程也變得越來越復(fù)雜，系統(tǒng)操作最大透明化已經(jīng)成為一種需要。人機(jī)界面（HMI Human Machine Interface）以其過程可視化、操作員對(duì)操作過程可方便的控制等顯著特點(diǎn)，很好的滿足了這種需求而得到廣泛的應(yīng)用。工業(yè)HMI又稱觸摸屏監(jiān)控器，

22、是一種智能化操作控制顯示裝置。它一般與PLC等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互。HMI的主要功能有：數(shù)據(jù)的輸入與顯示；系統(tǒng)或設(shè)備的操作狀態(tài)方面的實(shí)時(shí)信息顯示；報(bào)警處理及打印；數(shù)據(jù)歸檔和報(bào)表系統(tǒng)。此外，新一代工業(yè)人機(jī)界面還具有簡單的編程、對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)登錄及配方等智能化控制功能。4.1 人機(jī)界面 人機(jī)界面是指連接可編程控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備,由硬件和軟件兩

23、部分組成。4.2 人機(jī)界面產(chǎn)品的組成及工作原理人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如組態(tài)王等）。用戶必須先使用組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。4.3 人機(jī)界面產(chǎn)品的特點(diǎn)a) 系統(tǒng)運(yùn)行過程清晰化控制過程可以動(dòng)態(tài)

24、地顯示在HMI設(shè)備上。例如：烤箱加熱通斷可以通過指示燈亮滅來顯示，烤箱的溫度大小可以用棒圖來指示等等，使整個(gè)控制系統(tǒng)變得形象易懂，也更加清晰。b) 系統(tǒng)操作簡單化操作員可以通過監(jiān)控界面來控制過程?？蓮谋O(jiān)控界面上啟動(dòng)和停止系統(tǒng)、設(shè)定溫度上下限、設(shè)置PID參數(shù)等。c) 顯示報(bào)警控制過程達(dá)到臨界狀態(tài)或系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，例如，當(dāng)爐子溫度超出溫度上下限時(shí)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警。d) 數(shù)據(jù)歸檔HMI系統(tǒng)可以記錄過程變量值和報(bào)警信息并歸檔。例如：通過歸檔數(shù)據(jù)，您可以查看過去一段時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行情況，過程變量等。e) 報(bào)表系統(tǒng)HMI系統(tǒng)可以輸出報(bào)警和過程值報(bào)表。例如，您可以在生產(chǎn)某一輪班結(jié)束時(shí)打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。5 人機(jī)界面設(shè)計(jì)HMI監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主畫面及相應(yīng)的功能子畫面組成，H