Chương 1 : Tổng quan
6. Phần mềm điều khiển, thu thập và lưu trữ số liệu
Với mục đích là điều khiển quá trình thu thập số liệu đo được từ các cảm biến, lưu trữ vào môdule CR10X và xử lý số liệu đó trên máy tính. Mô hình dưới đây mô tả quá trình thu thập, lưu trữ và xử lý số liệu:
6.1 Bố cục của chương trình quản lý và điều khiển
Toàn bộ việc điều khiển hoạt động của thiết bị, chuẩn hoá các cảm biến cũng như việc lưu trữ và quản lý số liệu được thực hiện thông qua một chương trình máy tính duy nhất. Chương trình được viết để chạy trong môi trường Windows, hỗ trợ đa ngôn ngữ, giúp cho người sử dụng có thể làm quen nhanh chóng và thực hiện các thao tác với chương trình một cách dễ dàng.
Chương trình được thiết kế dưới dạng các môdule, mỗi môdule thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Dưới dạng môdule, sự thay đổi, sửa chữa sẽ đơn giản và thuận tiện. Sơ đồ khối của chương trình có thể được minh hoạ bằng lưu đồ như dưới đây:
Hình 23: Mô hình minh hoạ quá trình thu thập, lưu trữ và xử lý số liệu
Cảm biến Môdule CR10X Máy vi tính CHẠY CHƢƠNG TRÌNH MÁY TÍNH Kiểm tra việc kết nối cảm biến với hệ thiết bị Chuẩn điểm 0 của cảm biến
+ Nguyên tắc thiết kế chương trình điều khiển:
Tương thích Windows 95/ 98/ 2000/ XP, hỗ trợ đa ngôn ngữ; Kết nối trực tuyến hoặc ngoại tuyến với phần thiết bị;
Điều khiển các thông số của hệ thống, các cảm biến từ chương trình;
Lưu trữ số liệu đo được dưới dạng bảng tính Excel, thiết lập báo cáo dạng bảng.
6.2 Lập trình với PC208W
PC208W là một ngôn ngữ lập trình chuyên dụng cho dòng sản phẩm hệ thiết bị thu thập, lưu trữ và xử lý số liệu cũng như điều khiển của hãng Campbells Sciencetific (Anh). Cũng như các ngôn ngữ lập trình khác PC208W bao gồm một tập hợp các lệnh cho phép ta thực hiện:
Điều khiển các thông số của hệ thống; Đo tín hiệu từ các cảm biến;
Thực hiện việc biến đổi các giá trị tín hiệu đo được; Xử lý và lưu trữ số liệu;
Lập bảng biểu báo cáo.
Mỗi lệnh được gắn với một số, đó là mã lệnh. Khi gọi thực hiện lệnh, ta dùng mã lệnh để thực hiện lệnh đó. Mỗi lệnh là một chương trình con, mỗi chương trình con thực hiện một chức năng. Câu lệnh dưới đây có mã lệnh là 55, thực hiện việc tính giá trị của đa thức bậc 5:
18: Polynomial (P55) 1: 2 Reps 2: 1 X Loc [ X_Value ] 3: 2 F(X) Loc [ Y_Value ] 4: 1 C0 5: 2 C1 6: 3 C2 7: 4 C3 8: 5 C4 9: 6 C5
Như vậy, giá trị của đa thức bậc 5 được gán với nhãn Y_Value sẽ được tính như sau:
Y_Value = F(X) = C0 + C1.X + C2.X2 + C3.X3 + C4.X4 + C5.X5 (C0 = 1, C2 = 2, C3 = 3, C4 = 4, C5 = 5)
Câu lệnh dưới đây có mã lệnh là 2, thực hiện phép đo vi sai của kênh 1, giá trị được lưu vào biến Value. Thang đo từ -2500mV đến +2500mV, loại bỏ nhiễu 50 Hz trong quá trình đo và độ phân giải theo tra bảng là 333. V.
1: Volt (Diff) (P2) 1: 1 Reps 2: 35 ±2500 mV 50 Hz Rejection Range 3: 1 DIFF Channel 4: 2 Loc [ Value ] 5: 1 Mult 6: 0 Offset
Một chương trình được viết là tổ hợp của nhiều lệnh. Đoạn chương trình dưới đây đo giá trị tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, và biến đổi tín hiệu điện thành giá trị nhiệt độ nhờ một phép ánh xạ trực tiếp.