基于Windows CE的大功率微波嵌入式控制系统的研究

　　2.2 软件设计

　　Windows CE操作系统定制时主要添加了桌面精简及监控程序自启动的功能。

　　通过对系统功能的需求分析，监控程序应实现如下功能：

　　(1)控制系统的启动、停止和复位；(2)模糊PID系统校正状态修正；(3)参数的读和写，主要是温度的读取和设置、控制周期和功率比例的设置；(4)报警，包括通信、阳极电流、炉门、冷却水流量、磁控管温度等的报警；(5)工作模式的选择和切换，工作模式有3种：手动模式、自动模式、恒温模式；(6)温度节点和温度区间的设置，折点的插入、删除以及曲线的加载保存；(7)设定的温度曲线图和实时温度曲线图的显示；(8)对微波搅拌器和烟道风机的控制，主要体现在工作模式和启停温度上；(9)运行记录的显示与存储，显示和存储温度、控制周期等参数的变化；(10)事件记录的显示，记录系统的启停时间和一些异常情况，便于系统的维护；(11)HMI板、EPC之间的串口通信。

　　根据以上功能，将该监控程序分为6个模块，每个模块实现一个或数个功能。Basic，实现功能(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(11)；Graph实现功能(7)；CurveSetting实现功能(6)；Options实现功能(8)；RunLog实现功能(9)；EventsLog实现功能(10)。程序流程图如图5所示。

　　3 系统实现与应用

　　本系统在应用过程中运行稳定可靠，不仅实现了串口通信、实时温度曲线显示、微波源控制等各种功能，而且提高了温度的控制精度(达到±1 ℃)，且界面友好，操作简单。

　　但在使用过程中也遇到了一些问题，主要集中在内存溢出问题上。由于Windows CE系统没有虚拟内存机制，动态内存分配导致大量的内存碎片，系统运行十几小时后便内存耗尽。解决方法是采用静态内存分配，然后系统再次运行，内存溢出问题便得到了有效的解决。

　　系统应用在微波马弗炉中，以氧化锆高级瓷牙烧结为例，马弗炉烧结温度约为1 530 ℃，升温时间60 min，保温时间15 min，整个烧结周期为125 min，相比于传统的微波烧结方式，烧结温度降低了100 ℃，周期缩短了2/3，而瓷牙的品质得到提高。

　　在高温微波烧结设备中采用该控制系统后，使得设备具备了丰富的功能，同时由于该系统性能稳定，控制精确以及操作方便，深受国内外用户的好*。在此控制系统基础上，正在研究增加CAN/RS232接口转换[4]和Ethernet/RS232接口转换功能，有待系统的进一步升级应用。