專利名稱：閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閘門開度與角編碼值曲線擬合儀。
背景技術(shù)：
目前，公知的閘門開度與角編碼值曲線擬合的方法是技術(shù)人員通過現(xiàn)場測(cè)量并記錄多組一一對(duì)應(yīng)的開度和角編碼值，然后擬合出其對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，并將擬合出的曲線方程的系數(shù)固化到PLC程序中。但是系統(tǒng)經(jīng)過較長時(shí)間運(yùn)行之后由于多種因素的影響，之前的曲線方程不能正確的反應(yīng)開度與角編碼值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)開度的測(cè)量就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。而使用人員無法修改固化到PLC程序中的曲線方程的系數(shù)，此時(shí)必須技術(shù)人員去現(xiàn)場重新進(jìn)行曲線擬合并修改固化到PLC中曲線方程的系數(shù)，這樣消耗大量的人力成本而且系統(tǒng)將在開度測(cè)量誤差較大的情況下運(yùn)行不定長的時(shí)間。因而對(duì)閘門啟閉機(jī)開度與角編碼 值對(duì)應(yīng)關(guān)系的函數(shù)曲線擬合自動(dòng)更新是實(shí)際工程的迫切需求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的閘門開度與角編碼值曲線擬合的方法的不足，本實(shí)用新型提供一種閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，不僅能自動(dòng)擬合閘門開度與角編碼值的曲線方程，而且能根據(jù)使用者的需求所設(shè)定的值更新曲線方程。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是由單片機(jī)單元電路1、485通訊接口電路2、232通訊接口電路3和電源單元電路4組成，單片機(jī)單元電路I通過485通訊接口電路2與PLC連接，單片機(jī)單元電路I通過232通訊接口電路3與上位機(jī)連接，電源單元電路4與單片機(jī)單元電路I常規(guī)連接。單片機(jī)單元電路I選用宏晶公司生產(chǎn)的STC12C5616AD處理器作為整個(gè)自動(dòng)曲線擬合電路的控制核心；485通訊接口電路2選用MAX485芯片構(gòu)建；232通訊接口電路3選用MAX232芯片構(gòu)建，用于和上位機(jī)通訊；電源單元電路(4)選用LM2576芯片構(gòu)建。本實(shí)用新型的有益效果是單片機(jī)通過與PLC通訊讀取閘門開度和角編碼值，并自動(dòng)擬合出曲線方程且將擬合的曲線方程系數(shù)反饋給PLC，從而達(dá)到對(duì)曲線方程的自動(dòng)曲線擬合和自動(dòng)更新曲線方程的目的，整個(gè)電路簡單實(shí)用，同時(shí)也適合其它場合的自動(dòng)曲線擬合與自動(dòng)更新。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的工作流程圖。圖中1-單片機(jī)單元電路、2-485通訊接口電路、3-232接口電路、4-電源單元電路。
具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖I所示本實(shí)用新型由單片機(jī)單元電路1、485通訊接口電路2、232通訊接口電路3和電源單元電路4組成，單片機(jī)單元電路I通過485通訊接口電路2與PLC連接，單片機(jī)單元電路I通過232 通訊接口電路3與上位機(jī)連接，電源單元電路4與單片機(jī)單元電路I常規(guī)連接。單片機(jī)單元電路I選用宏晶公司生產(chǎn)的STC12C5616AD處理器作為整個(gè)自動(dòng)曲線擬合電路的控制核心，485通訊接口電路2選用MAX485芯片構(gòu)建，用于與PLC進(jìn)行MODBUS通訊，232通訊接口電路3選用MAX232芯片構(gòu)建，用于和上位機(jī)通訊，電源單元電路4選用LM2576芯片構(gòu)建，給整個(gè)控制電路供電；485通訊接口電路2與PLC進(jìn)行通訊并接收PLC發(fā)送的開度與角編碼值數(shù)據(jù)，其通訊方式采用的是MODBUS通訊協(xié)議，232通訊接口電路3用于同上位機(jī)通訊和下載單片機(jī)程序，電源單元電路4用于給整個(gè)控制電路供電使用，單片機(jī)單元電路I接受到數(shù)據(jù)后通過內(nèi)部算法分析和處理將擬合出來的曲線方程的系數(shù)存儲(chǔ)在單片機(jī)的EEPROM并將此數(shù)據(jù)通過485通訊接口電路2發(fā)送給PLC，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門開度與角編碼值的自動(dòng)曲線擬合與數(shù)據(jù)自動(dòng)更新。閘門開度與角編碼值曲線擬合儀和PLC進(jìn)行通訊所采用的通訊協(xié)議是MODBUS通訊協(xié)議。PLC發(fā)送39個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中32個(gè)字節(jié)是開度與角編碼值的數(shù)據(jù)，第37個(gè)字節(jié)是用來判斷閘門型號(hào)的數(shù)據(jù)，M是由提取出32個(gè)字節(jié)的前16個(gè)字節(jié)依次比較大小得出來的，使用的數(shù)學(xué)方法是最小二乘法，在曲線擬合時(shí)能根據(jù)N和M的值自動(dòng)調(diào)出相應(yīng)的曲線擬合計(jì)算方法。如圖2所示為本實(shí)用新型的工作流程圖，在系統(tǒng)開始工作后，PLC通過MODBUS協(xié)議的03號(hào)命令發(fā)送39個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀器。該儀器接收到數(shù)據(jù)后，單片機(jī)單元電路將接收到的數(shù)據(jù)前37個(gè)字節(jié)進(jìn)行CRC校驗(yàn)運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果與接收到的第38和39個(gè)字節(jié)的CRC校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，如果相等將返回一串正確的代碼，如果不相等將返回一串錯(cuò)誤的代碼，PLC接收到正確代碼將停止發(fā)送數(shù)據(jù)，如果PLC接收到錯(cuò)誤的代碼將再次發(fā)送數(shù)據(jù)直到接收到正確代碼。通訊成功后，單片機(jī)單元電路將對(duì)N進(jìn)行一次判斷，N=I代表普通閘門，N=2代表弧形閘門，此處的N由用戶輸入是39個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)里的第37個(gè)字節(jié)，N默認(rèn)是I。判斷結(jié)束后，單片機(jī)單元電路將接收到的39個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取有效數(shù)據(jù)處理，提取出閘門的開度和角編碼值的數(shù)據(jù)共32個(gè)字節(jié)，然后通過依次比較提取出的32個(gè)字節(jié)前16個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的大小，來判斷M等于I或2，M=I代表上升，M=2代表下降。得出N和M的值后，單片機(jī)單元電路將調(diào)用相應(yīng)的曲線擬合方法進(jìn)行曲線擬合。此處進(jìn)行曲線擬合的數(shù)學(xué)方法，選用的是最小二次法。當(dāng)?shù)玫綌M合的曲線方程的系數(shù)后，將曲線方程的系數(shù)放到EEPROM里，然后等待PLC發(fā)送讀取命令，當(dāng)閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀器接收到PLC的讀取命令時(shí)，該儀器將把曲線方程的系數(shù)按照標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議發(fā)送給PLC。本實(shí)用新型通過具體實(shí)施過程進(jìn)行說明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專利不局限于所公開的具體實(shí)施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，其特征在于由單片機(jī)單元電路(I)、485通訊接口電路(2 )、232通訊接口電路(3 )和電源單元電路(4 )組成，單片機(jī)單元電路(I)通過485通訊接口電路(2)與PLC連接，單片機(jī)單元電路(I)通過232通訊接口電路(3)與上位機(jī)連接，電源單元電路(4)與單片機(jī)單元電路(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，其特征在于單片機(jī)單元電路(I)選用宏晶公司生產(chǎn)的STC12C5616AD處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，其特征在于485通訊接口電路(2)選用MAX485芯片構(gòu)建。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，其特征在于232通訊 接口電路(3)選用MAX232芯片構(gòu)建。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀，其特征在于電源單元電路(4)選用LM2576芯片構(gòu)建。
專利摘要本實(shí)用新型涉及—種閘門開度與角編碼值自動(dòng)曲線擬合儀；由單片機(jī)單元電路、485通訊接口電路、232通訊接口電路和電源單元電路組成，單片機(jī)單元電路通過485通訊接口電路與PLC連接，單片機(jī)單元電路通過232通訊接口電路與上位機(jī)連接，電源單元電路與單片機(jī)單元電路常規(guī)連接，本實(shí)用新型單片機(jī)通過與PLC通訊讀取閘門開度和角編碼值，并自動(dòng)擬合出曲線方程且將擬合的曲線方程系數(shù)反饋給PLC，從而達(dá)到對(duì)曲線方程的自動(dòng)曲線擬合和自動(dòng)更新曲線方程的目的，本實(shí)用新型簡單實(shí)用，體積小、適應(yīng)性強(qiáng)、簡單可靠、使用方便、移植性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G05D3/12GK202794948SQ20122026670
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者周敏, 邵建龍, 王藤, 魏齡, 林雨 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)