暖通与燃气数值化测量技术2007(10)

视。

6、签订合同书

合同书（或协议书）应包含8个方面的内容：

经过双方修改并认可的甲方“任务委托书全部内容” 双方的任务划分及各自应承担的责任 合作方式 付款方式 进度和计划安排 验收方式及条件

成果的归属及违约的解决办法 7-2-2 设计阶段 1、组成设计队伍

明确分工和相互的协调关系。 2、硬件总体设计

硬件总体设计的方法是“黑箱”设计法。所谓“黑箱”设计就是画方块图的方法，用这种方法做出的系统结构设计，只见方块之间的信号输入输出关系和功能要求，而不需知道“黑箱”内的具体结构。 3、软件总体设计

也采用结构化的“黑箱”设计法。先画出结构较高一级的方框图，然后，再将大的方框分解成小的方框，直到能表达清楚为止。 4、系统总体方案

将硬件总体方案和软件总体方案合在一起构成系统的总体方案。硬件和软件的设计是互相有联系的，相互往往有影响。因此，在设计时要经过多次的协调和反复，最后才能形成统一的总体方案设计。总体方案完成后要建立文档。 系统总体方案文件的内容：

① 系统的主要功能、技术指标、原理性方框图及文字说明。 ② 控制策略 ③ 控制算法

④ 系统的硬件结构及配置和主要的软件功能、结构及框图。

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⑤ 方案比较和选择。 ⑥ 保证性能指标的技术措施。 ⑦ 抗干扰和可靠性设计。 ⑧ 机柜或机箱的结构设计。 ⑨ 经费和进度计划的安排。 5、方案论证与评审

评审后确定的方案是进行具体设计和工程实施的依据。评审后的方案应该作为正式文件存档，原则上不应再作大的改动。 6、硬件、软件的细化设计及调试

此步骤只能在总体方案评定后进行，如果进行太早会造成资源的浪费和返工。所谓细化设计就是将方框图中的方块划到最底层，然后进行底层块内的结构细化设计。（软、硬件的设计中都需要边设计边修改，往往需要经过几个反复过程才能完成。 7、系统总装

总装是实验联调的前提和必要条件。 7-2-3 仿真和调试阶段 1、实验室硬件联调

如果硬件没有调通，软件联调则无法进行。事实上，并非是总装后才进行硬件系统调试，而是边装边调。 2、实验室软件联调

软件联调，安排在硬件调试成功这后。有了正确的硬件系统作保证，就很容易发现软件的错误，在软件联调过程中，有时也会发现硬件故障，一般情况下，软件联调完毕，硬件中的隐藏问题也能被发现和纠正。 3、实验室系统仿真

在下现场前，必须把工作做充分，必须在实验室条件下把存在的问题充分暴露，并加以解决。为此，必须进行统调实验，也就是通常所说的“模拟”（系统仿真）。

工程仿真有三种类型：数学仿真（计算机仿真）、半物理仿真（硬件闭路动态试验）、全物理仿真（在模拟环境条件下的全实物仿真）

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对纯数据采集系统，一般可以做到全物理仿真，而对于控制系统，要做

到全物理仿真几乎是不可能的。

特别要指出，不经过系统仿真和各种实验，试图在现场调试中一举成功

的想法是不实际的。 4、考机

考机的目的是要在不停机的过行中暴露问题和解决问题。 7-2-4 现场安装调试阶段

在现场安装调试前先要进行下列检查：

① 检测元件、变送器、显示仪表、调节阀等必须通过校验。 ② 各种接线、极性、对号位置必须保证正确。

③ 对在流量测量中采用隔离液的系统，要在清洗好引压导管以后，灌入隔离液（封装液）。

④ 检查调节阀能否正常工作、旁路阀及上下游截断阀关闭或打开。 ⑤ 检查系统的干扰情况和接地情况，如果不符合要求，应采取相应措施。 ⑥ 对安全防护措施也要严格检查。 系统的投运和参数的标定

投入时应先切入手动，待系统运行接近于给定值时再切入自动。参数标定，应按特定方法进行。

系统试运行一段时间，即可组织验收或鉴定。甲、乙双方协同办理。

7-3 测控系统的组合

工业PC和STD总线是面向工业测控的标准化总线，它可以解决工业测控中的大多数问题，其模板可以组成仪表中的最小智能单元，也可以组成流水线的测控系统。由于总线的高度模块化和采用单功能小板结构，因此右以采用组合方式大大简化微型机测控系统的设计。由于总线的高度模块化和采用组合方式的特点，使工业测控系统可以灵活地组成各种各样的系统。 7-3-1 系统模式

测控微型计算机是整个测控系统的心脏，必须设计好。在设计时，主要有三个问题需要考虑，即系统模式、计算机机型和低端互连。

组合式系统具有多种灵活的系统模式，它可以自成系统，即采用独立模式，

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也可以方便地作为其它计算机的前端测控机，或者组成分布式系统和典型的分散系统。 1、独立工作模式

模式一：这种模式采用基本系统（CPU+键盘/显示）加上工业用I/O模板构成测控系统。这些系统的用户程序通常在开发完成后再固化在EPROM中，采用与单板机或单片机相兼容的操作键盘和监控程序。

模式二：将模式一中的键盘/显示板改为RS232-C接口板，外接CRT，即构成模式二系统。

模式三：在模式二系统中增加磁盘测控器接口板和驱动器，即构成模式三系统。该系统可运行微型机的标准操作系统，对于Z80系统，采用CP/M；对于8088系统，采用MS-DOS。 2、作为其它计算机的前端测控机

采用工业PC可很方便地作为其它工业PC机的前端测控机。IBM PC个人计算机本来并不是为测控系统而设计的，但是，经过改造后的工业PC机，目前也大量用于工业测控系统。 3、构成分布式网络

利用工控机的组合方式可以方便地进行各种分布式系统的组合。系统间采用高低档工业局域网、现场总线进行通信，系统中各工控机分站可以任选I/O模板。 7-3-2 计算机机型选择

基本系列：8088系列、Z80系列及单片机（包括8位MCS-51、16位MCS-96）系列

有几条选择原则供参考：

①选择自己最熟悉的机型。所选机型在功能上、硬件资源和软件支持等方面应满足应用系统开发、调试和运行的要求。 ②考虑选择的机型的先进性和可扩展性。 ③考虑性能价格比。

1、8088系列系统Ⅱ是主流机型

8088系列系统Ⅱ是一台与IBM PC/XT完全兼容的STD总线工业测控机。它

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具有丰富的软硬件资源，几乎可以满足各种规模的应用系统的要求。 2、Z80系列更加完善

Z80系列是最早开发的一个系列，也是用户最多、系统配套齐全、比较成熟的系统。Z80目前仍具有大量的用户。 3、单片机系列逐渐兴起

单片机采用工业芯片，集成度高、价格便宜、功能齐全、可靠性和抗干扰能力都很优良，越来越为众多用户熟悉并采用。

目前比较流行的单片机系列CPU板有两种，一种采用8位系列芯片MCS-51，另一种采用16位MCS-96/98系列芯片。对于这两种单片机系统，我们推荐的编程语言为C-51和C-96。C-96是一种自行开发的国产化高级语言，可以同汇编语言混用。

7-3-3 I/O子系统的组合方式

典型的计算机过程测控系统包括：基本系统（CPU、人机接口和系统支持功能）、过程接口（DI/DO、AI/AO）、时钟和事件信号（中断信号）的输入，包括脉冲量的输入/输出及定时信号的产生和处理。 1、开入/开出功能（并行接口和工业驱动模块） 2、模入/模出功能

包括各种A/D、D/A板以及信号调理器。 3、脉冲量输入/输出功能