摘要：論述了一種用于家用燃氣灶具檢測的自動控制系統的功能與結構、硬件與系統軟件的設計以及該系統的優勢。
關鍵詞：家用燃氣灶具；檢測；數據采集；自動控制
?? ?Study on Automatic Control System for Detecting Hot-plate
YANG Li-jiel， WANG Qi2，LIU Tong2，WANG Yil
(1.School of Energy and Power Engineering，Xi 7an Jiaotong University，Xi’an 710049，China；2.China Quality Supervising and Test Center for Gas Appliances，Tianjin 300384，China)
Abstract：The functions and structure of an automatic control system for detecting domestic hot-plate，the design of hardware and system software and the dominance of this system are expounded.
Key words：domestic hot-plate；detecting；data acquisition；automatic control
??? 目前燃氣灶具檢測采用人工操作、人工讀數、人工處理數據的方式來實現對被測產品的檢測，缺乏數據的自動采集、自動控制以及處理系統，因而在做相關試驗時效率低，消耗了大量的人力和財力。
? ??通過設計和構建燃氣灶具檢測自動控制系統，可以自動檢測家用燃氣灶具熱負荷、熱負荷百分比、熱效率[1、2]，并生成測試紀錄，擺脫傳統人工觀測、記錄處理數據的落后局面，大幅度提高檢測精度和工作效率，最大限度地減輕測試人員的工作強度，提高檢測的自動化水平。
1 系統功能與結構
? ??本系統要實現的主要功能為：
?? ?① 自動檢測家用燃氣灶具的實測熱負荷、熱負荷百分比，選擇測試用鍋。
??? ② 自動檢測家用燃氣灶具折算熱負荷、熱效率。
??? 為實現上述功能，需對整個系統進行構建。控制系統由硬件和軟件兩部分組成。硬件是該系統的基礎，包括各種信號檢測與傳送設備、計算機主控設備等，主要完成數據的檢測和采集。軟件是該系統的核心，主要完成對各個硬件模塊試驗過程的監測和控制，實現數據的存儲和后期處理，并提供友好的人機操作界面。系統結構見圖1。
? ??圖1中水溫、燃氣耗量、電機分別對應灶具檢測試驗過程中需測量的水的溫度、燃氣消耗量以及攪拌器動作的執行元件等底層設備，而溫度檢測、燃氣耗量檢測、攪拌器控制等則是對底層設備進行信號采集/控制的電子元器件，將采集到的信號傳給計算機，計算機經分析處理后控制整個檢測過程并將最后檢測結果存盤打印。
2 系統硬件設計
??? 系統硬件主要包括計算機、信號采集/控制模塊、攪拌裝置、流量傳感器、溫度傳感器等。
??? 計算機采用普通PC機，具有標準的RS232串口，主要功能為數據采集處理和系統控制，是人機交互平臺。
??? 信號采集/控制模塊選用研華ADAM系列模塊。該系列模塊具有內置的微處理器，可以獨立提供智能信號處理、模擬量I/O、數字量I/O、數據顯示和RS485通信等功能。能實現遠程輸入編程，內置看門狗可以自動復位。ADAM-4000系列模塊維護需求少，網絡配置靈活，僅需2根導線就可以通過多點式的RS485網絡與控制主機互相通信，基于ASCⅡ碼的命令/響應協議可確保其與任何計算機系統兼容。
??? 攪拌裝置由電機帶動葉輪旋轉運動，對水進行攪拌，使水溫均勻。
??? 流量傳感器選用日本品川公司生產的W—NT型濕式氣體流量計，可輸出脈沖信號，計數器可根據其旋轉的情況精確地計算出所測氣體的流量，尤其適合精密測量氣體流量。
??? 溫度傳感器選用鎧裝鉑熱電阻Ptl00，測量范圍為0～100℃，精度等級為A級。
? ??系統硬件結構見圖2。
? ??整個控制流程為：鉑熱電阻Ptl00將水溫轉化為模擬電信號傳到ADAM4013模塊，經過采樣處理轉化為RS485數字信號，再經過ADAM4520模塊的轉換，變成計算機可以接收的RS232信號，計算機收到數據后，進行監控。當達到計量流量的溫度時，計算機發出RS232信號，經過ADAM4520模塊的轉換，變成RS485數字信號來控制ADAM4080開始或停止計數。當達到攪拌溫度時，計算機發出RS232信號，經過ADAM4520模塊的轉換，變成RS485數字信號來控制ADAM4060繼電器的開關動作來控制電機的啟停。
3 系統軟件設計
??? 軟件通過VB6.0進行串口編程[3]，實現硬件之間的通信，控制檢測的流程，并對采集到的信號進行處理、顯示和存儲。程序流程見圖3。
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