20世纪90年代初,随着微型技术的飞跃发展,微控制器的性能不断提高,这促使单片机(即微控制器,下同)技术获得广泛的应用,并且以单片机为基础的分布式自动控制系统,在当时是计算机控制系统的发展趋势,至今也是方兴未艾[1]。
这种控制系统具有许多优点,如:各个控制功能的分散使得每台微机的任务相应减少,功能更明确,组成更简单,可靠性更高;在多机系统中,各台微机并行工作,大部分采集和控制功能都分散到各个自系统中,运行速度快;开发、维护、扩充方便。
在20世纪90年代初期安装的单片机控制系统,受当时硬件的技术水平和价格限制,存储容量很小,当时对此系统也没有提出信息处理的要求。在当时,黄埔发电厂、沙角发电厂的大型机组都采用FORNEY工程公司的AFS-1000控制系统作为锅炉管理的控制系统,此系统的报警存储100条信息,没有更高一级计算机进行信息处理。由于没有这种功能,到20世纪90年代后期,随着MIS快速发展,此系统的通信与MIS中断,造成了管理和监测上的不方便。
AFS-1000控制系统,经过十余年的运行,已接近衰落期,但电厂出于资金原因(更新一套锅炉管理系统需要500万元~1 000万元)和其它因素的限制,如技术水平、工程日期,并不能马上更换AFS-1000控制系统。因此,开发此系统信息处理
1AFS-1000控制系统概述
AFS-1000控制系统是FORNEY工程公司研制的应用于锅炉燃烧管理的系统。该系统采用以单片机为基础的逻辑设计方法,实现远程控制燃烧器的投入和退出。
1.1系统的报警功能
系统有报警打印功能,但必需人工操作。如需打印报警历史记录,可按键盘右边的“ANNUM-CIATOR”标题下方的“ALARM HISTORY”键。因为系统仅保存100条信息,时间稍长历史数据便保存不了,在查询事件和事故分析时,就会造成无据可依。此外,因报警信息是英文缩写的字符,在紧急关头,会造成一定沟通障碍,引起不必要的损失。
1.2系统接口
此系统通过CRT-01卡把从各个单片机收集到的报警数据,通过光纤输入到键盘,键盘从I/O接口输出到显示器和打印机,如图1所示。
2AFS-1000信息处理系统的开发
2.1硬件组成
通信部分:从图1可知AFS-1000控制系统通过RS232接口,把历史数据送到打印机。这样可以利用RS232接口,建立控制系统与信息处理系统的数据通道。电缆的连接如图2所示。
信息处理部分:带有PENTIUMⅢ中央处理器、20 GB硬盘的PC机一部;EPSONLQ-1900打印机一部。
2.2软件部分
系统软件包括Win-dows 98操作系统、Visu-al FoxPro 6.0数据库语言系统和ASMfor Win汇编语言软件等。应用软件包括信息接收软件和信息处理软件。
2.2.1信息接收软件
信息接收软件是汇编语言编写的程序(SET-LOG.COM),图3是接收中断处理程序的主要流程。运行SETLOG.COM时,接收程序常驻内存。当系统产生中断,程序根据中断类型,查找中断向量表,确定要执行哪一模块。
2.2.2信息处理软件
信息处理软件是用FoxPro语言编写的,具有自动纠错、自动翻译英文信息、智能打印、历史信息数据库管理等四大功能。图4是软件数据流。
2.2.2.1自动纠错模块
由于单片机控制系统与信息处理系统之间的通信是实发实收,无校验,无通信协议,所以出错率很高。根据实际情况,需要编写一套纠错软件,降低出错率。
自动纠错模块的算法思想是:根据厂家提供的报警清单,确定报警信息是由英文字符及一定的符号组成的,制订词法表,从而过滤无用的符号和信息,并自动补充漏发的信息。
每一条信息以换行符结束。程序以每条信息为单位进行,自动纠错基本算法流程如图5所示。
2.2.2.2自动翻译英文信息模块
自动纠错模块产生TEMPO.TXT文件,输入到数据库AFS.DBF。自动翻译英文信息根据AFS.DBF记录,在字典库查找与之对应的中文信息,然后把中英文信息写入AFA.DBF中;如找不到中文信息则写入AFW.DBF中,历史信息数据管理模块可以对此进行处理。
2.2.2.3智能打印模块
此模块可以提取重要的信息。如出现“汽轮机跳闸”、“锅炉燃料跳闸”两个重要事件,系统会把此事件发生前八个报警及后续报警及时打印出来。
2.2.2.4历史信息数据管理模块
此模块包括事件查询、时间查询、自动删除数据、字典维护、“汽轮机跳闸、锅炉燃料跳闸”事件记录等功能。
2.3信息处理系统的改进
此信息处理系统现尚未与厂里的MIS系统相通信,信息处理系统只能处理报警信息,而不能把处理后的结果反馈给控制系统。如何实现信息处理系统与控制系统互动,这一课题是值得研究的。
3结束语
基于单片机控制的信息处理系统,是针对20世纪90年代初期安装的自动控制系统存在存储容量小、没中文处理、没数据库管理的问题,考虑到资金、技术或其他方面的客观因素,在不能及时更新整个控制系统的情况下进行开发的。在实践中,证明它对延长单片机控制系统的使用周期有一定作用。
参考文献
[1]陈火旺,钱宇晖,孙永强.编译原理[M].北京:国防工业出版社,1980.
[2]沈美明,温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,1994.
[3]孙文杰,段振图.微型计算机硬件接口实用编程[M].北京:北京航空航天大学出版社,1996.
[4]涂时亮,张友德.单片机微机控制技术[M].上海:复旦大学出版社,1995.