嵌入式電磁流量計智能監控終端的設計
發布日期:2018-06-16 10:06
電磁流量計是隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。由于不受溫度、黏度、壓力等物理參數的影響,因此電磁流量計具有管道中無任何阻力部件、節能效果顯著等諸多優點,受到了國內外眾多廠商的青睞,現已發展成為工業用四大流量計之一。目前,現有的電磁流量計一般都是以單片機為核心控制器,采用點陣式液晶顯示,小容量 EEPROM存儲數據,其測量精度、人機操作、信息存儲等方面均存在著一定的局限性,已不能滿足實際工業生產中流量測量與控制的需要。為此,本文提出一種基于ARM- Linux嵌入式開發平臺,使用 MiniguI開發環境進行圖形用戶界面( graphical user interface,GUI)設計。該設計提供了友好的人機界面、大量數據存儲與管理以及網絡通信等功能,實現了電磁流量計的智能化、信息化與網絡化。

1.電磁流量計的總體設計
電磁流量計的總體結構如圖1所示。流量計主要由流量測量單元、智能監控終端和遠程主機三部分組成。該儀表將嵌入式、數據庫、圖形開發和網絡等技術集成到傳統的電磁流量計中,構建了一個集流量測量、
數據存儲與管理和遠程監控于一體的綜合系統。
流量測量單元包括激磁電路、流量信號處理電路和存儲器等模塊,主要完成對流量的高精度測量,并將處理后的數據信息通過 Modbus總線傳輸到智能監控終端。智能監控終端運行基于LCD觸摸屏的現場監控軟件,并對整個電磁流量計系統進行現場實時監控,實現儀表參數設定、串口設置、流量和電勢標定等多種功能,且提供友好的人機界面、數據管理和網絡服務。
遠程主機可以通過以太網登陸電磁流量計的遠程監控系統,進行流量信息的實時查看、數據查詢和用戶管理等操作。

2.智能監控終端硬件設計
電磁流量計智能監控終端的硬件系統以基于ARM1l1內核的S3C6410為核心處理器,包括電源模塊、存儲器模塊(64MB~2 GB Nand Flash和128MBSDRAM)、串行通信接口、10/100 Mbit/s以太網口和LCD液晶顯示屏等外圍接口。智能監控終端硬件結構如圖2所示。

3.智能監控終端軟件設計
電磁流量計智能監控終端的軟件系統主要由4部分組成:硬件平臺、嵌入式操作系統、設備驅動層和應用軟件層。系統的軟件設計主要包括嵌入式開發平臺的建立和應用軟件的設計,其軟件結構如圖3所示。

4.結束語
本文結合嵌入式、數據庫、網絡和圖形開發等技術,設計了一種基于嵌入式技術的電磁流量計智能監控終端。系統以高性能的S3C6410為核心處理器,以嵌入式 Linux操作系統為軟件開發平臺,具有可靠性高、人機界面友好、網絡功能強大等特點,彌補了傳統電磁流量計監控終端設計存在的局限性。目前,該系統已進入產品測試階段,試驗結果表明,監控終端運行穩定、可靠,滿足了企業的需求,具有一定的實用價值和推廣價值。

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