工业生产中多路温度巡测系统的设计与实现

　　1 引 言

　　在一些高精度的生产系统中，需要全方位地监控生产过程中的温度变化。特别是在机械零件加工过程中，如大型零件的加工，随着温度的变化，零件的热膨胀会发生变化，加工部位的温差很大，会影响加工精度，甚至导致零件加工不合格。采用多路温度巡测系统可以实时地、全面地了解零件的温度分布情况，以便于对生产加工过程进行实时的调整。

　　2 系统构建方案

　　系统采用多路温度巡测仪作为下位机实现多路温度的循环采集，PC机作为上位机，通过相应的应用软件实现与操作者的交互，上位机与下位机之间通过 RS232 串口以半双工方式实现异步串行通信。系统构成如图 1所示。

　　系统的数据采集软件作为人和系统交互工具，涵盖参数设置、模式选择、数据采集、数据显示( 图形和表格)、实时数据分析、系统报警、打印、保存等功能模块，各模块按照分布式进行集成构成了系统的软件体系图，如图 2 所示。

　　3 系统的指标分析

　　3.1 对多路温度巡测仪测点的选择

　　要根据实际加工零件的大小和形状来合理选择测点数目;对于测点位置要进行合理安排，在保证能实现对零件全方位监测的同时，尽量减少测点。总之，对于测点的安排要基于不影响实际加工的原则。

　　3.2 巡测仪巡测通道的选择

　　因为巡测仪是按照循环检测的工作方式进行的，每路获取信号的时间是不一致的，如果时间间隔过大，会造成系统的实际检测误差增大，时间间隔过小也不能反应温度的真实变化。具体时间间隔的选择要通过多次试验来确定最佳值。

　　3.3 对于 RS- 232 串口通信的选择

　　RS- 232 串口通信标准是基于远程通信连接数据终端设备 DTE 和数据通信设备 DCE 而制定的，因为基于RS- 232 串口编程简单、价格便宜，对于数据传输率在 0～20000bps 范围内的通信都是适合的，所以本系统采用RS- 232 串口来实现上位机和下位机之间的通信。

　　目前常用的串口有 9 针串口( DB9)和 25 针串口( DB25)，本系统采用 DB- 9 作为主板上 COM1 和 COM2两个串行接口的连接器。考虑到实际的通信距离较短，所以采用电缆直接连接 RS- 232 端口。

　　在RS- 23(2 DB- 9)串口中有9 个信号脚，对于 9 脚的 RS- 232 串口一般有三种接法，本系统中采用最为简单常用的三线制接法，即可达到设计要求。

　　4 数据采集软件系统设计

　　数据采集软件是基于 Delphi 编程环境编制的，采用基于窗体和面向对象的方法，高速的编译器，强大的数据库支持，且与 Windows 编程紧密结合，有着强大而成熟的组件技术。