2采集程序设计
采集控制程序基于梯形语言设计,图3是系统采集控制程序框图。首先系统进行设备模块端口初始化和系统自检,自检通过后进行通道选择,通过设置扩展模块的通道寄存器,实现通道控制,图4是某一通道控制梯形语言程序。相应传感器对监测点进行环境温湿度信号采集,可编程控制器对采集数据进行寄存器存储并进行算法分析,包括温湿度的算法换算、滤波处理和误差补偿等,处理好的数据通过Modbus协议传输网络传至人机监控界面HMI,并将测量数据实时存人到可擦写存储器。
消除与减小各种干扰,确保工作过程中传感器的稳定性和必需的运转指标,是高精度测量的关键之一。对于有些已经进人电路的干扰,用硬件措施不易实现并且不易凑效,可以考虑在采用微处理器的智能传感器系统中,通过编人一定的程序进行信号处理和分析判断,达到抑制干扰的目的。为了消除干扰因素对采集信号的影响,采集数据需要进行信号滤波处理。以某一时间段的温度采集数据为样本,采用软件滤波的方法,滤波效果如图5所示。图中“*”表示实测数据,曲线表示经过软件算法处理后的拟合数据。显然,滤波后的温度数据变化更趋平滑,符合实际大气温度连续变化的特点。
3 HMI设计
对三个库房的温湿度进行监控,基于ToucliWin软件,设计的HMI主监控画面如图6所示。
在主监控画面上,操作员可以实时观察到各库房的环境信息。信息的显示通过读取PLC主控模块定义的采集寄存器状态来获得,信息通信使用Modbus协议。当操作员需进一步了解某库房的环境信息时,通过点击主画面上相对应的“进人分控画面”按钮,进人该库房的分控画面。在分控画面上,温度等环境信息,以时间为横坐标,以监测值为纵坐标进行曲线显示,便于操作员了解环境变化趋势,同时可以根据实际需要,对采集控制系统的核心PLC进行二次开发,利用预留的开关量控制点,设置相应的功能键,控制相应环境调节设备的启停。
基于PLC技术和HMI设计的环境监测与数据记录系统可以完成对库房存储环境数据记录和实时监测的功能。系统设计界面交互性强,系统硬件基于成熟的PLC技术开发,可靠性高。记录系统最终生成“. CSV "文件,数据以表格形式存在,可以用Exel打开,为后续库房存储环境数据库研究工作提供接口。环境监测与数据记录系统对导弹库房环境管理资源进行重新配置和改造,极大地减少人对环境的干扰,最大限度地保证数据的及时性和准确性,先进的手段与资源支持能够准确地反映库房环境变化规律,利用状态监测、健康评估的输出结果做出相应的支持决策,提高导弹库房存储的管理水平。