面向小家电产品的测控平台的研究与应用论文_周远强

面向小家电产品的测控平台的研究与应用论文_周远强

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

摘要:近几年来,随着我国社会经济水平的提升,也随着我国科学技术的进步,运用计算机对家电的智能监测与控制系统已经成为一种新的趋势和发展方向,同时,也对工业运行的安全和在经济性中起着至关重要的作用。为此,本文结合PLC可编程控制器、系统平台的架构、平台的通信以及控制系统软件设计进行了研究与应该,以此希望对相关人员提供必要的帮助。

关键词:小家电产品;测控平台;研究;应用

在现代科技不断发展的大背景下,智能测控系统已经成为提升人们生活质量的措施之一,同时,越优秀的智能测控系统所产生的经济效益也越大。然而,就目前的实际情况而言,在系统需求、软硬件选择多样性等因素的综合影响下,智能测控系统形成了不确定性,继而也影响了智能测控系统的发展。

一、PLC可编程控制器

PLC可编程控制器,是计算机的一种,起初被应用于工业控制中,主要作用是用来代替继电器,从而实现逻辑编辑,而随着时代发展,现今对PLC的应用已经远远超出了逻辑控制,被称之可编程控制器,就现今的PLC而言,具有高可靠、模块化组合灵活、编程方便、适应工业环境、安装、维修简单、运行速度快、总价格低等特性。

另外,PLC的应用领域也较为宽广,不仅将接线逻辑变换成了储存逻辑,而且大大减少了控制设备的外部接线,大大缩短了控制系统设计和建造的周期。就PLC应用领域而言,可大致分为以下几类,即工业过程控制、运动控制、数据处理应用、开关量逻辑控制、通信与联网等[1]。

二、系统平台概况

1、系统平台的构架

目前,随着信息技术的快速发展,自动控制技术、自动化测试技术、计算机科学技术以及网络通信技术已经被紧密的联系在了一起。换言之,在将众多技术融为一体的情况下,可以使实现方法得到本质上的变化。

系统平台的开发宗旨主要是围绕着家电检测市场的需求来进行开发的,而在其中应用现代的计算机控制系统以及设备新的通讯技术,可以检测家电产品数据信息的准确性、完整性和实时性,实现各设备间的数据共享,从而为该行业的稳定发展提供了必要的基础。

而在系统平台搭建的过程中,需要遵守的原则和实现规则主要包括以下几个方面,即:经济性、实用性、安全性、实时性、可拓展性、开放性、灵活性、高可靠性等。而在平台搭建的思想中,则可包括三个主要的功能层,基础数据层、设备性能状态数据层、知识与决策应用层。

2、系统平台的通信设计

近几年来,无线和移动通信技术得到了前所未有的发展,同时现今也正处于发展的关键时期,不仅大大提升了信息传输的速度,而且还改变了通信传输的方式。而就系统平台的通信设计而言,无线通信主要指完成数据传输过程中需要的传输媒介。

信源主要指产生数据的设备,而在整个系统中也可以是各种传感器。同时,在无线通信中,信息所包含的内容又可分为数据信息和语音信息。就通信系统而言,主要是以数据信息为主。另外,发信机的作用主要有三个方面,变化、编码、调制。而收信机的作用主要是将信号转化为信息,并进行解调、解码的作用。

3、数据库系统结构

现今,数据库的应用已经逐渐从传统领域向新领域的方向发展,并且在新领域中,数据库所发挥出的作用也表现出了新特点。具体而言,可将新特点分为两个方面,即:(1)需要对大量的控制数据以及共享数据进行维护。(2)具有较强的时间性,并且要求在规定的时间内完成,同时,被处理的数据也只在短期内有效。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在数据库实时处理功能、特性等方面都有要求,不仅要求数据库可以支持海量数据的共享,而且还要求数据处理任务在规定的时间内完成。

而通过控制系统中存在的种种关系,这可采用层次结构来进行实时数据库的构建:

实时数据库可大致分为三部分组成,即:(1)具备强大的数据集成功能。(2)在实时数据库中储存的数据类型可以各式各样。(3)可以在实时数据库中增加大量的数据管理功能模块。

图1:实时数据库结构

4、上位机通信设计

近几年来,随着一体化技术的迅猛发展,PLC在开关量控制等方面表现出了强大的优势,在各个行业中都有被广泛的应用,而在小型家电中,也被广泛应用。但就目前的实际情况而言,却仍存在一系列问题,比如PLC的显示功能较差等。而面对这一情况,则可将PC机和可编程控制器进行组合,将PC的优点和可编程控制的优点进行结合,共同实现控制管理一体化。

三、系统平台的通信

1、通讯形式

在通常情况下,对外界信息进行交换的过程被称之为通信,而现今的通信方式主要可分为两种,即并行通信和串行通信两种。同时,也可分为并行传输和串行传输两种通讯方式。

并行通信,同时进行八位数的数据通信方式称之为并行通信。而该通信的的主要特点表现在:可以同时传输8个位、效率高、速度快,但由于传送成本过高,所以只适合近距离通信。

串行通信,是将一条信息按顺序进行传送,主要的特点在于数据位的传送,一根数据线就可进行传送,并且传送的速度较慢,且也较节约成本,所以,该通讯方式适合远距离通信。

2、串行通讯

(1)RS-232-C串口标准

经过长时间的使用和发展,串行接口标准已经产生出了多种多样的形式,但无论是哪种形式的串行接口标准,都是在RS-232标准的基础上建立的。同时,RS-232标准也是现今最为常见的一种通讯标准,也被应用于各个领域,不仅可以与计算机相连接,而且可以配置在电脑内部。

(2)RS-485通信模块

该模块和RS-232-C接口是有较大区别的,RS-485所采用的接收方式主要是差分,而发送方式则主要是平衡,且具有较强的抗干扰工模能力。此外,还因为收发器具备良好的灵敏性,所以在很远的距离上都可以进行恢复传输信号。另外,因为RS-485通信模块采用的是多点了解,所以在进行信号连接的过程中,可以减少信号线间的干扰。同时,在利用RS-485的情况下,还可通过互联网进行搭建,其标准特性如下:①接收信号时,电平较低,且不容易损坏电子元器件,使用寿命长。②传输速率快。③应用差分接收器和平衡驱动器,不仅增强了抗工模的干扰能力,也提升了抗噪声的干扰能力。④使用半双网络,所以只需要两个数据线就可进行数据传输,由此,RS-485的数据线一般为屏蔽的双绞线。

结束语

综上所述,随着社会经济的提升和科学技术的进步,将计算机技术和智能测控以及控制系统结合应用于家电中已经成为一种新的趋势和发展方向,为我国的经济持续发展提供了新的方向。

参考文献:

[1]吴云飞.面向中小型家电的测控平台的研究与应用[D].广东工业大学,2013.

论文作者:周远强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/11

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