γ刻度系统软件设计方案.doc

γ刻度系统软件设计方案 2011-11-8 1、硬件构成 刻度系统主要用来完成对γ放射性标准刻度的试验装置，该系统主要由控制操作台、就地伽码控制柜、就地伽码控制箱、门机联锁控制箱组成。系统的构建如下图1所示，软硬件主要采用PLC来实现。各部分的功能如下： 控制操作台功能：完成对刻度室的视频监控、刻度台架的运动控制、刻度室的电力配送、屏蔽门的开关和联锁、刻度室中各种设备状态的监控。主要包括：视频监控系统、工控机、PLC模块、空气开关、交流接触器、多种指示灯和开关按钮等。 就地伽码控制柜功能：完成对现场四台步进电机（包括：台车水平移动电机、横移电机、旋转电机以及转换电机）的运动控制、采集各种现场信息，如：连接就地控制箱的按钮开关信号、源快门的控制和反馈信号、源位的反馈信号、人体红外传感开关信号、各种电机的限位、零位信号等。主要包括：PLC模块、运动控制模块、步进电机驱动器、熔断器、接触器及电源过滤器等。 就地伽码控制箱功能：实现对伽码刻度系统中三台步进电机（包括：台车水平移动电机、横移电机、旋转电机，为了安全换源电机只能由上位机来控制）的就地运动控制。如：电机的前后连续运动、前后点运动控制、回原点及停止运动等。该控制箱主要包括：按钮、端子排等。 图1 辐射刻度系统构建示意图 2、软件构成 系统的软件主要分为两部分，上位机监控软件和就地PLC控制柜软件。系统软件的框架结构如下图所示。 图2 辐射刻度系统软件框架示意图 上位机监控软件.1 上位机与就地PLC接口信息 上位机采用基于Visual C++6.0开发的控制软件。该软件通过图文并茂的形式将现场、各种信息显示在操作台上，实现了很好的人机交互。上位机是一台工业控制设计计算机，利用四串口卡实现与现场设备间的通讯，包括：伽码PLC就地控制箱、伽码探测装置，它们具有标准的RS485串口，采用标准的Modbus协议实现与上机位点对点的通讯。上机位发送各种读写命令到现场设备，实现对现场设备的监控。上机位通过串口2访问伽码PLC就地控制柜从站相关的信号如下表所示。 表1 上机位通过串口2与γ PLC从站间信息交互信息分配一览表 序号 信号（数字量或模拟量） 上位机访问PLC地址 PLC寄存器地址 信号类型 1 γ源位、源门和电机状态等 16#0000(0) VW0(VB0,VB1) 读(功能码3) 2 γ电机限位开关状态等 16#0001(1) VW2(VB2,VB3) 读(功能码3) 3 当前刻度室温度 16#0002(2) VW4(VB4,VB5) 读(功能码3) 4 当前刻度室湿度 16#0003(3) VW6(VB6,VB7) 读(功能码3) 5 γ水平小车当前速度 (速度用‘脉冲/秒’，下同) 16#0004(4) V8(VW8,VW10) 读(功能码3) 6 γ横移小车当前速度 16#000(6) VD12(VW12,VW14) 读(功能码3) 7 γ旋转平台当前速度 16#000(8) VD16(VW16,VW18) 读(功能码3) 8 γ水平小车当前位置 (速度用‘脉冲数’，下同) 16#000(10) VD20(VW20,VW22) 读(功能码3) 9 γ横移小车当前位置 16#000(12) VD24(VW24,VW26) 读(功能码3) 10 γ旋转平台当前位置 16#000(14) VD28(VW28,VW30) 读(功能码3) 11 预 留 VW 12 13 控制γ系统电机的 运行方式 16#00(19) VD50(VW50,VW52) 写(功能码16) 14 设置水平小车的移动速度 16#001(27) VD54(脉冲/秒) 写(功能码16) 15 设置水平小车的 绝对移动距离 16#001(29) VD58(脉冲数) 写(功能码16) 16 设置水平小车的 相对移动距离 16#001(31) VD62(脉冲数) 写(功能码16) 17 设置横移小车的移动速度 16#00(33) VD66(脉冲/秒) 写(功能码16) 18 设置横移小车的 绝对移动距离 16#00(35) VD70(脉冲数) 写(功能码16) 19 设置横移小车的 相对移动距离 16#00(37) VD74(脉冲数) 写(功能码16) 20 设置平台的旋转速度 16#00(39) VD78(脉冲/秒) 写(功能码16) 21 设置平台的旋转角度 16#00(41) VD82(脉冲数) 写(功能码16) 22 预留 VW6~VW100 表2 VW0、VW2字中各位的含义一览表 序号 信号 PLC地址 信号类型 访问设备 1 备用