基于虚拟仪器概念的多功能无纸记录仪的设计开发
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２ 多功能无纸记录仪的技术要求和系统功能
记录仪是工业生产自动化系统中十分常见的二次仪表
传统型模拟记录仪结构简单、功能单一，存在着卡纸、卡笔、断线等易发故障和换笔、换纸、添墨等大量日常维护工作此类记录仪由于其结构与功能的局限性，无法满足综合生产管理、生产过程智能化、数据传输网络化和在线数据分析处理的需要90年代以来，随着虚拟仪器技术的日益发展，采用低成本自动化技术，研制与开发各类多功能智能型记录仪表呈迅猛发展之势，并逐渐批量进入工业应用领域特别是在石化、冶金等行业的基础自动化与过程自动化系统中，已大量融入各种类型的虚拟嵌入式仪表，其卓越的性能、良好的数据在线处理能力和实时数据通讯能力以及友好的人机交互平台，得到人们日益重视基于虚拟仪器的多功能无纸记录仪在技术上不仅要具备传统式仪表所应具有的电气性能和环境适应能力，而且还应具备如下的通用技术指标和系统功能：
（１）信号采样：设置模拟输入通道１～16路，采样周期可选0.25秒／0.5秒／1秒
记录间隔可通过设置画面设定为1秒／2秒／4秒／8秒／20秒／40秒／120秒等开关量输入24点，接收被测对象的状态信号模拟量输入通道可允许０～10V、１～5V、４～20mA的标准信号和S、B、R、K、N、T、E、J热电偶以及PT100、Cu50热电阻等多种信号输入，且可提供隔离输入（２）设置功能：系统应具有强大的设置功能，可对仪表的通道名称、量程、报警上下限、信号类型、单位、记录周期、流量累计、流量温度压力补偿参数等进行设置
允许保存100组用户自定义设置（３）存储功能：配置硬盘，使存储历史数据量达GB级
根据采样时间不同，16个通道数据可存储三年以上，形成数据文件并能调出任意历史时刻曲线、数据、报警、流量累计值；可通过软盘转存任意时间段的历史数据或通过RS-232接口传送给其他PC机，在其上进行回放和分析打印（４）显示功能：全中文人机界面，显示信息丰富直观，操作简单
主要显示画面应有：①单通道趋势、棒图、瞬时数字显示（选显／循显）画面；②单通道历史趋势追忆；③多通道棒图、数字显示画面；④多通道历史趋势追忆；⑤多通道流量累计画面；⑥参数设置画面；⑦报警显示画面；⑧软盘转存画面；⑨RS-232通讯画面（５）连锁与报警功能：配置24点开关量输出通道，根据采样信号，提供简单的连锁和状态控制信号；并可任意设置各通道上限、上上限、下限、下下限报警，在各显示画面上实时显示报警值，同时实现报警输出
（６）数据管理功能：①显示各通道记录信号平均值、瞬时峰值、谷值等；②显示流量累积的班平均值、日平均值、月平均值；③显示流量累积的班累积值、日累积值、月累积值、年累积值；④提供常用数理统计工具，方便调用分析
（７）打印功能：可连接通用打印机，随时打印任意时刻历史数据，打印单通道和多通道趋势曲线、报警信息、流量累积值等
（８）流量温压补偿功能：包括对蒸汽、天然气、液体等各类流体的温压补偿
根据每种流体不同的测试方法，通过参数设置画面，以实现合适的测量与补偿功能（９）通讯功能：可选择使用RS-232C、RS-485通道接口与计算机联网，进行远距离通讯，可多台仪表组网实现集中管理
（１０）主要技术参数：
·显示精度：工程量实时显示精度为±0.3%FS（满量程），曲线棒状图显示及追忆精度为±0.5%FS；
·存储时间：仅受硬盘容量限制，一般16路模拟信号值可保存三年以上；
·通讯接口：提供RS-232C/RS-485两个串行通讯接口
以上技术指标和系统功能定义是多功能无纸记录仪软、硬件配置与设计的基本依据
３ 多功能无纸记录仪的硬件平台与软件开发
3.1硬件方案
目前无纸记录仪的硬件平台的架构大致分为两类：第一类采用通用型单片机（MCS51系列、MCS96系列、MCS196系列等）或专用掩膜电路，并辅以外围I/O通道、存储电路等，具有成本低廉的特点，但开发周期长、存储容量小、软件通用性差；第二类是采用ALL-IN-ONE结构模板，构成嵌入式PC机系统，具有结构紧凑、功能强大、可靠性高、兼容性好、应用灵活方便、支持自开发、开发周期短等特点
考虑到多功能无纸记录仪不同于其他专用检测仪，它必须具有良好的数据分析处理能力、较大的存储空间和数据网络传输能力，因此选用ALL-IN-ONE型PC/104嵌入式模板构成记录仪的硬件平台是合适的PC/104总线的嵌入式工控模板是针对工业应用环境的恶劣条件而设计的，与PC机完全兼容，硬件接口均符合PC机标准可直接驳接硬盘、软驱、显示器、键盘、鼠标等外部设备，共享PC机的设备驱动程序和其它基于PC的成熟软件
本机采用了PC/104家族中的PCM-3335模板，其配置为386SX-40CPU、板载4MRAM、一个ATA硬盘接口、一个1.44MB软驱接口、一个VGA接口、一个平板显示器接口、一个打印机并口和RS-232串口
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