隨著木材干燥技術的13趨完善，以往一些檢測精度低、檢測參數不完整的木材干燥窯測控產品已不能適應客戶的需求，同時早期的木材干燥控制系統又出現了不能與新工藝緊密結合的問題。基于上述原因，哈爾濱宇達電子技術有限公司充分開展與高校的技術合作，開發了新型木材干燥窯自動檢OH,0控制系統。

1系統功能概述

木材干燥控制系統主要功能如下。

①1路溫度檢測，1路濕球檢測；②6點木材含水率巡檢，可剔除不合理測點，可求平均含水率；③可設定升／降溫速度，根據設定進行升／降溫控制；④提供加熱、排潮、噴蒸自動(手動)開／關量控制；⑤提供溫／濕度閥值、超前關閥、超溫報警等參數設置及控制；⑥提供風機2h自動換向(時間進程由LED光柱條指示)、延時啟動及手動控制；⑦提供排潮執行器開啟角度指示(LED光柱條指示)；⑧提供與上位機通訊，將測量得到的含水率、溫度、濕度等參數數據傳到上位機存儲。

2系統硬件設計

主機系統是以MCS一51單片機為核心構成的現場儀表，主要完成木材含水率、溫度和濕球的信號處理放大，采樣保持，對采集數據計算、暫存和顯示，并應用 PID控制算法，通過預先設定的各個閥值來達到控制窯內木材含水率的目的。

系統硬件框圖如圖1所示，溫度和濕球的測量傳感器采用PTl00；LED數字顯示驅動芯片采用MAX7219，可方便地對每位LED進行單獨控制；通信方式采用串行數據方式；A／D轉換芯片采用12位高速模數轉換芯片MAX97。

單片機的輸出為1TrL電平，而電腦串口為RS232電平，因RS232通訊距離受限制，不宜于長距離數據傳送，所以通訊時采用RS485接口標準。設計時分別選用 RS485／TrL電平轉換芯片MAX482，RS232／RS485電平轉換模塊ADAN4520。單片機通訊端口為RXD、TXD， Pc機端選用COMl口或COM2口，波特率為9600b／s，通訊介質選用雙絞線。

3系統軟件設計

3．1 MCS一51單片機與上位機通訊協議

串口通訊受環境影響有一定的誤碼率，因此設計合適的幀結構十分重要。

數據幀的內容包括起始字節、本機地址字節、數據字節、校驗和字節及結束字節，如表1所示。起始字節為“*”字符，其數值為0x2A；結束字節為“!”，其數值為0x21；本機地址字節為預先設定的傳輸此數據幀的控制器地址，范圍是O-0xFF；數據幀為當前控制器測量得到的數據，依次為含水率、溫度和濕球參數，共三個字節；校驗和采用CRC校驗方法，占用一個字節。


3．2 Mcs一51單片機程序設計

MCS一51單片機初始設定串口于接收狀態，若收到 PC機發出的控制指令，首先檢測地址字節與本機是否相符，若不符則丟棄該指令，若相符則轉入相應程序進行處理，發送數據后再次進入接收模式，進行數據采集、測量結果顯示，并等待串口再次中斷。圖2為串口中斷服務子程序的流程圖。

3．3 PC機程序設計

PC機的監控程序主要涉及人機界面的設計和實現以及數據的存儲和處理。采用微軟公司的Visual c++開發軟件編寫程序，使用其提供的控件MScomm實現串行通信，利用事件驅動方式從串口接收數據，并將得到的數據保存到數據庫中。可對多個控制器進行實時監測。控制軟件大致可分為串口通信模塊、數據庫處理模塊和顯示模塊，能實現以下四個功能：

①數據讀取：實時采集干燥控制器測量的數據，并對數據進行處理，實現數據共享。
②實時畫面顯示：根據選定的方式實時地顯示檢測數據處理的結果，并對畫面動態更新。
③參數設定：根據實時采集的數據與標準值的比較結果或人工設定，輸出對干燥控制器的控制參數。
④歷史數據庫查詢：將整個生產周期的數據存人數據庫．可以隨時回放、杏詢和打印。(end)