一種CODCr在線監(jiān)測儀的人機界面的設(shè)計

謝安

摘要：COD全稱Chemical Oxygen Demand，表示的是廢水中有機物的含量，簡稱：化學(xué)需氧量。是衡量水質(zhì)中被還原性物質(zhì)污染程度的重要指標。本文研究的CODCr是一種智能化，多功能的光電比色儀器。本文著重對水質(zhì)在線檢測儀的人機界面的設(shè)計進行敘述。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測儀；人機界面

1.系統(tǒng)功能

COD監(jiān)測儀軟件系統(tǒng)由松下控制系統(tǒng)程序和觸摸屏應(yīng)用程序兩部分組成，兩個部分之間通信采用Modbus協(xié)議進行通訊?？刂葡到y(tǒng)程序主要包括通信模塊、自動監(jiān)測模塊、溫度控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊等。

本文選擇MCGS組態(tài)軟件對觸摸屏系統(tǒng)進行開發(fā)，該系統(tǒng)給用戶一個良好的界面，使用戶不必了解儀器的硬件和軟件的細節(jié)，直接對接就可使用。該系統(tǒng)具有功能完善，操作簡便，可視性好，可維護性強的突出特點。本文人機界面主要實現(xiàn)以下具體功能：

1、安全機制；2、數(shù)據(jù)顯示；3、報警處理；4、3D動態(tài)顯示；5、報表輸出，曲線顯示。

2. ModBus通訊協(xié)議

本文觸摸屏通訊采用ModBus協(xié)議與松下PLC相聯(lián)，其設(shè)置如下：

在串口通訊父設(shè)備中設(shè)置好PLC通訊參數(shù)，采用通用96N81格式，需注意的是松下系列的PLC采用奇校驗方式。再在內(nèi)部屬性中設(shè)置通道，通道的地址需要與組態(tài)中的變量關(guān)聯(lián)起來，即可監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

3.界面組態(tài)

1.客戶界面設(shè)計

客戶操作包括標樣設(shè)定、標定時間、流量控制、時間設(shè)置、間隔做樣、整點做樣五個部分。

2.儀器狀態(tài)界面設(shè)計

儀器當前狀態(tài)：顯示消解溫度、測量信號、計量信號、儀器工作狀態(tài)和做樣方式。儀器進度狀態(tài)：顯示做樣的進度。

工藝流程圖：動態(tài)顯示做樣的工藝流程，液體流向及蠕動泉、電磁閥等工作狀態(tài)，并且COD實時顯示測量值，該界面如圖1所示。

3.參數(shù)設(shè)置界面

第一次使用時，管理員應(yīng)對儀器的設(shè)置進行調(diào)整。一旦儀器的設(shè)置確定后，非專業(yè)操作人員是不允許對其進行修改的。參數(shù)設(shè)置菜單中包括以下幾項內(nèi)容：

COD參數(shù)：設(shè)置告警的上限值和下限值、校正乘系數(shù)和加系數(shù)。

溫度參數(shù)：設(shè)置消解溫度和溫度校正系數(shù)。

其他參數(shù)：設(shè)置消解多長時間，選擇語言顯示的方式（中文或英文）。

密碼修改：設(shè)置客戶操作密碼、儀器調(diào)試密碼和參數(shù)設(shè)置密碼。

4.運行策略

策略本身為系統(tǒng)提供一個框架，放置“策略行”，通過對策略的定義，是系統(tǒng)安裝設(shè)定的條件和順序執(zhí)行操作。本系統(tǒng)設(shè)計了12個策略分別為啟動、循環(huán)、退出、定期間隔做樣等，如圖2所示。以“定時處理操作1”為例，先選擇策略條件屬性，然后打開腳本程序的編輯窗口，編寫啟動開關(guān)的控制策略，編寫完成后保存即可。

4.系統(tǒng)調(diào)試

在系統(tǒng)進行串口通信調(diào)試的時候，先單獨調(diào)試上位機觸摸屏和下位機，調(diào)試時讓觸摸屏的數(shù)據(jù)顯示在串口調(diào)試軟件上，下位機回復(fù)的數(shù)據(jù)也顯示在串口調(diào)試軟件上。通過調(diào)試，該系統(tǒng)與下位機通訊良好，準確的顯示當前所測的COD的值。

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