第十章整合实验.pdf

第十章 整合实验 前一章引入 CheckSum 的使用 已经可以让模块在传送时较有保 障 我们也比较不会取到不正确的资料 第五章至第八章则是分别 详述了具代表性的模块在操作上的注意事项 本章中我们将结合第 五章至第九章的相关经验 设计一个监控系统 由于已经进入到第十章 相信读者对于之前的章节也已了解 本章部份的组件设计步骤直接说明 不再详细解释其中的部份细 节 当读者不太了解笔者对于画面设计的说明时 请参阅前面章节 的说明 本章所使用在之前的章节均被使用过 若未使用过 笔者 会特别说明 10 - 1 被监控系统 不同的讯号型态可用不同功能的分布式模块予以达到讯号撷取 的目的 讯号大致分为模拟输入 模拟输出 数字输入 数字输出 频率/计数输出 频率/计数输入这几类 活用这几类型态的模块便 可效设计出监控系统 我们将由各子画面设计到监控程序设计逐步 完成此一监控系统项目 10 - 1 - 1 系统架构 本章所欲完成的监控系统为一动力系统 由加热装置对一锅炉加 热 所产生的水蒸汽经一管路而至涡轮机 利用水蒸汽之高压通过 涡轮机时产生推力 进而使涡轮机转动 而转动之涡轮机再带动其 它的设备 系统布置及组件说明如图 10-1-1 所示 图 10-1-1 系统各组件说明 系统每个子部份说明如下 1 、 锅炉热源为下方的加热装置提供 其中有一个阀门开关可控 制其是否加热 2 、 加水装置由一部马达控制 用以将水送入锅炉中 3 、 警戒灯及泄汽装置用来警戒温度状况 及警急排出蒸汽之 用 4 、 阀门开关用来控制水蒸汽的通过与否 5 、 压力阀为当该段管路压力过大时会自动激活 6 、 涡轮机前后二级的速度有传感器可侦测之 在这些要求中 我们先分离出输出入方向 必须被量测到的参数 就是输入 而需要被控制的参数即为输出 因此上述的子系统可以 归纳出 1 、锅炉温度需被量测 故为输入 数量为 1 个 2 、加水马达需被控制 故为输出 数量为 1 个 3 、警戒灯及泄汽装置需被控制 故它们是输出 数量为 2 个 4 、 阀门开关需被控制 故为输出 数量为 4 个 5 、压力阀用被来通知我们相关状态 故为输入 数量为 4 个 6 、二级的转速需被量测 故为输入 数量为 2 个 有了输出入方向及数量的分析后 便可以适当地选择分布式模 块 10 - 1 -2 监控要求 此系统中温度是相当重要的参数 加热系统中 温度的掌控必 须适当 太低无法推动涡轮机 而太高时 可能会造成危险 压力也是系统中必须时常注意的参数 压力过高同样会造成不 好影响 因此在管路中均设计有压力阀 在压力过高时会产生动作 也可传出讯号 系统被监控时 要求下列各项必须作到 1 、 温度须实时地显示出来 2 、 温度的规定范围须可设定 3 、 温度过低时 警戒灯亮起 4 、 温度过高时 开启泄汽阀门 关闭热源开关 并同步加水 5 、 温度过高时 能发出声音通知监控人员 6 、 压力阀装置为自动激活 这些压力阀状态必须显示出来 7 、 阀门开关的状态也必须显示出来 同时 可由画面上控制这 些阀门开关的状态 8、 涡轮机的转速有前后二级的讯号拉出 这二个转速值须显示 在画面上 9 、 温度 二个转速值均能在画面上显示其趋势图 10 -2 监控系统的画面设计 监控系统程序的设计一般的程序是由画面设计开始 当画面设计 完成后 再接下去作程序的撰写 笔者也强烈建议如此的程序 针 对上一节的系统描述 本节将对应出实验的模块及相对应的接点 并说明设计细节 10 -2 - 1 系统对照图 首先考虑系统架构图及相关的要求 我们可以将原来的系统图 放置在监控画面上 目的在于让使用者可以明了所监控的系统构 造 一方面也容易明白所监控参数所在位置 依照上节所述的要求 我们将使用 7012 7060 7021 7060 四个模块 并依模块的特性 列出参数和模块间的对应关系 1 、7012 用于量测锅炉温度 并激活警戒设定 使其可以激活警 戒灯及泄汽阀门 2 、7021