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| 出处：中国工控网 时间： 2007-11-15 |
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>>>Windows 环境自动控制软件开发(三)
调节电位器说明
A/D相关电位器
W1：单极性零点调节
W2：单、双极性满度调节
W3：双极性零点调节
D/A相关电位器
W4：D/A输出通道一零点调节
W5：D/A输出通道一满度调节
W6：D/A输出通道二零点调节
W7：D/A输出通道二满度调节
W8：D/A输出通道三零点调节
W9：D/A输出通道三满度调节
W10：D/A输出通道四零点调节
W11：D/A输出通道四满度调节
A/D操作
A/D操作有三种方式：软件启动、定时启动和外触发启动。
相关寄存器
1） 控制/状态寄存器
参见表3-5，此寄存器为一个字节，当进行读操作时可以得到当前A/D转换和步进电机的状态；当进行写操作时可以控制A/D转换方式。
注意：当定时启动有效时，外触发启动无效。
2) AD通道选择/启动AD寄存器（基地址＋0）
参见表3-6，此寄存器为一个字节，当进行写操作时选择通道；当进行读操作时启动A/D转换。
*此寄存器D4位选择单双端输入。
3）AD结果/分频系数寄存器（基地址＋2）
参见表3-8、表3-9，当对此寄存器进行读操作时以字方式，低12位有效，返回A/D转换结果，同时清中断标志位，使下一次中断可以产生。当对此寄存器进行写操作时以字节方式，低5位有效，设定定时启动A/D转换时的分频系数。
由此寄存器返回的码值与实际电压值有如下对应关系：
0V～10V： 实际值=（码值/4095×10）V；
-5V～+5V： 实际值=（码值/4095×10-5）V；
-10V～+10V：实际值=（码值/4095×20-10）V；
BIT0为分频系数的低位，BIT4位分频系数的高位，因此分频系数范围是1～31。
D/A操作
相关寄存器
1) D/A通道选择寄存器
参见表3-9，此寄存器为一个字节，只能进行写操作以选择通道
表3-9 D/A通道选择寄存器
2) D/A输出寄存器
参见表3-10，此寄存器为一个字，只能进行写操作。码值与实际电压值关系请参考A/D结果寄存器部分。
其中BIT0为D/A输出的低位，BIT11为D/A输出的高位。因此D/A输出的码值范围为0～4095
单极性时码值与实际电压关系遵照下面公式：
实际值=码值÷4095х5（V）
双极性时码值与实际电压关系遵照下面公式：
实际值=码值÷4095х10 -5（V）
操作步骤
先选择输出通道，然后输出电压。注意输出电压操作为字操作。
上电状态
A/D选通的通道为0通道，D/A选通的通道为0通道，D/A4个通道输出为最小值，单极性为0V，双极性为－5V。24路开关量全部为输入。
跳线出厂设置
地址为100H，A/D输入方式为0~10V，D/A输出方式为0~5V，中断没有接。
4.接口定义
模拟量输入输出接口(J1)定义
参见表3-11
模入部分
跳线选择
JP2是单双极性选择跳线
各电位器功能说明
W1：单极性零点调节。
W2：单、双极性满度调节。
W3：双极性零点调节。
调整方法
凡改变模入工作方式，如果采样结果偏差大于20mV以上的，需要对模入部分进行调整。
●单极性校准方法：
1． 选单极性输入方式0-5V，在第一通道上加入0V，调节W1，通过测试程序观看要上来的数据，观察第一通道的显示，使数据稳定在0到1之间即可。
2． 在第一通道上加入5V(4.9988V)，调节W2，通过测试程序观看要上来的数据，使数据稳定在4094到4095之间即可。
●双极性校准方法：
1. 选双极性输入方式±5V，在第一通道上加入-5V，调节W3，通过测试程序观看要上来的数据，观察第一通道的显示，使数据稳定在0到1之间即可。
2. 在第一通道上加入5V(4.9976V)，调节W2，通过测试程序观看要上来的第一通道的数据，使数据稳定在4094到4095之间即可。
模出部分
跳线选择
各电位器功能说明
一般情况下不需要对模出部分调整，但在某些情况下有可能模出误差比较大，这时可进行零点调整和满度调整。
① 零点调整：调整W4（D/A1），W6（D/A2），W8（D/A3），W10（D/A4）。
② 满度调整：调整W5（D/A1），W7（D/A2），W9（D/A3），W11（D/A4）。
调整方法
以调整D/A1为例说明D/A的调整办法
单极性输出方式0-5V，用测试软件输出0，调整W4,通过电压表观察使输出达到0V。
第4章 实时控制程序
系统实时控制程序：
通用声明：
Public h1 As Integer, h2 As Integer
Private Declare Function aginp Lib "Apiguide.dll" (ByVal portid)
Private Declare Function agoutp Lib "Apiguide.dll" (ByVal portid)
Form1
Private Sub Command1_Click() ’进入Form2控制界面
Unload Me
Form2.Show
End Sub
Form2
Private Sub Command1_Click() ’调用时钟程序
Timer1.Enabled = True
Timer1.Interval = 3000
End Sub
Private Sub Command2_Click() ’调用Form3水位显示界面
Unload Me
Form3.Show
End Sub
Private Sub Command3_Click() ’结束
End
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Dim p1, p2, lb1, hb1, lb2, hb2, ad1, ad2, h1, h2, F, hb, lb As Integer
Dim h1a, h2a, X, v1, v2 As Double
bas% = 100H
agoutp (bas + 1), 0 ’选择软件启动A/D转换方式
agoutp (bas + 0), 16 '选择输入通道
aginp (bas + 0) '启动A／D
sample1: p1 = aginp(bas + 1) '查询A／D转换状态
p1 = p1 And 1
If p1 <> 0 Then GoTo sample1
lb1 = aginp(bas + 2) '读入低位
hb1 = aginp(bas + 3) '读入高位
hb1 = hb1 And 15 '屏蔽高四位
ad1 = hb1 * 256 + lb1
v1 = adl / 4095 * 10 '电压值
h1a = v1 / 10 * 100
h1 = Int(h1a) '液位值
agoutp (bas + 1), 0 '选择软件启动A/D转换方式
agoutp (bas + 0), 17 '选择输入通道
aginp (bas + 0) '启动A／D
sample2: p2 = aginp(bas + 1) '查询A／D转换状态
p2 = p2 And 1
If p2 <> 0 Then GoTo sample2
lb2 = aginp(bas + 2) '读入低位
hb2 = aginp(bas + 3) '读入高位
hb2 = hb2 And 15 '屏蔽高四位
ad2 = hb2 * 256 + lb2
v2 = ad2 / 4095 * 10 '电压值
h2a = v2 / 10 * 100
h2 = Int(h2a) '液位值
X =40+2*40
F = Int(-246 * h1a - 321 * h2a + 2 * X) '求阀门开度值
hb = Int(F / 256) '高位值
lb = ou - hb * 256 '低位值
agoutp (bas + 4), 0 '选择输出通道
agoutp (bas + 6), lb '输出低位值
agoutp (bas + 7), hb '输出高位值
End Sub
Form3
Private Sub Command1_Click() ’返回Form2
Unload Me
Form2.Show
End Sub
Private Sub Form_Load() ’实时显示水位值
Text1.Text = Form2.h1
Text2.Text = Form2.h2
End Sub
结 论
双容水槽系统为典型的大惯性系统。通过此次设计使我学会了分析系统、建立数学模型、计算机仿真和硬件选型等知识，掌握了设计方法，理论联系实际。并加强了对现代控制理论和过程控制理论知识的掌握和提高。
系统仿真使我们更直观的看到了系统的运行状况和结果。在进行系统仿真时，由于不断的调整参数和系统控制方法，使震荡次数较多，超调较大的系统变为能快速趋于稳定，满足设计要求的系统。锻炼了我发现问题、提出问题、解决问题的能力。
通过对硬件的选型使系统理论落实到实践，对系统有了更深的认识。但由于条件限制并没有进行硬件实物的连线、调试等，只是根据产品说明进行设计，缺少实践操作环节。
通过此次系统设计还使自己在资料查阅、编写程序、自学能力等方面得到了进一步锻炼，与同学之间学会了讨论、合作，认识到了团队的重要性。
附 录
N3213电压电流（V/I）信号变换器说明
参 考 文 献
1. 王划一等编.现代控制理论基础.国防工业出版社,2004
2. 戴忠达主编.自动控制理论基础.清华大学出版社,1990
3. 顾树生等编. 自动控制原理.冶金工业出版社,2003
4. 涂值英等编.过程控制系统.机械工业出版社,2003
5. 罗朝盛主编.Visual Basic 6.0程序设计教程,2002
6. 林吉申主编.国内外最新三极管特性参数与互换速查手册.国防工业出版社,1990
7. 方佩敏等编.最新集成电路应用指南,电子工业出版社,1990
8. （美）Katsuhiko Ohata著.现代控制工程 . 电子工业出版社,2000
9. （美）欣内尔斯SM著.现代控制理论及应用. 机械工业出版社,1980
10. 薛定宇,陈阳泉主编.系统仿真技术与应用. 清华大学出版社,2002
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