旋风预热器教研平台的设计与实现

3 上位机管理系统  

上位机管理系统由前段界面与后台数据库组成常规C/S系统。同时包含有通讯处理程序通过串口与单片机系统进行数据交互。  

技术上主要使用VB的Ms Comm控件将上位机的控制指令发往 AT89c2051,同时将 ADU841送来的检测数据信号读入。此处的难点是串口通讯程序与数据库存储程序之间的配合，经过多次测试后采用了环形链表缓冲区方案。即串口通讯程序在响应ComEvReceive事件中将单片机传来数据的写入环形链表(节点同时标记时间戳)数据区尾部。同时定时器周期触发存储事件，通过ADO将环形链表数据区头部一定数量的节点数据写入到 SQL Server2000数据库中的表，成功存入后清空其节点内容为串口程序写入新的上传数据腾出空间。见图4环形链表运行示意图。通过合理设置环形链表节点数、波特率和定时器事件间隔时间，使得在缓冲区内写入和读出清除两种操作的平均吞吐率保持一致即可。这样可以实现程序的高效运行，同时固定的缓冲储存区的方案较动态数组开辟空间方案更加稳定。  

前端界面上用户可直接选择设置端口数据，显示感兴趣的信号数据并对风机等装置进行控制。为了数据检索显示方便数据库中分别建有不同测试信号的视图和常规处理存储过程。从而实现相关数据的显示、回放和分析。  

空数据区准备数据写入  


  
图3环形链表运行示意图  

4 相关教研成果  

基于本教研平台，已开展了多批次的开放性试验。设计和正在进行的有：传感器数值显示和保护电路、串口改USB口通讯软硬件设计及实现，数据库数据常规统计存储过程实现等。同时亦有学生接合该平台进行研究来完成硕士论文，进行流量温度tpye2型模糊控制系统、基于ARM的旋风预热器触摸屏人机界面系统设计工作等。同学们普遍反映通过参与该平台的相关开放性试验和研究，加深了对所学知识的理解，易于掌握所学技能。  

5 结 论  

本文作者创新点在：基于现场工程对象，经过简化革新设计自制出旋风预热器教研平台。整个系统涵盖数据采集，控制调速、数据存储分析等一个整套功能和流程，具有典型性和开放性。  

实践结果表明，其上进行探索性的综合性开放试验，较之传统教学的验证性试验，能更好地培养了学生的综合能力和实践能力。同时由于模型的不明确性和复杂性，对于老师和研究生而言亦是一个很好的平台去开展基于空间复杂对象的控制策略研究。