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基于RS-485总线的土工膜水力性能测试系统


理、制表打印、绘制曲线。
  
  3通讯协议
  
  通讯协议采用半双工异步通讯方式。数据格式为:1位起始位,8位数据位,1位停止位。帧格式包含呼叫帧和数据帧。呼叫帧由上位机发出,其格式为:起始字符,下位机地址,停止字符等。数据帧是下位机对上位机呼叫的响应,上位机呼叫地址与下位机地址一致时,下位机才发送数据帧,每一时刻只有一台下位机和上位机通讯。数据帧的格式如表1所示。
  
  表1数据帧格式
  
  起始字符下位机地址状态字段数据序列和校验停止字符8位8位8位4×8位8位8位
  其中,状态字段是当前的测试状态,每位表示的功能及操作如表2所示。
  
  表2状态字段各位含义
  
  测试项目测试状态测试次数测试物理量D7D6
  00-渗透系数
  01-耐静水压D5D4
  00-正常测试01-测试失败
  10-状态过度11-测试完毕
  D3D2
  00-第1块
  01-第2块D1D0
  00-压力
  01-位移
  表2中,正常测试表示正在测试,所传送数据有效;测试挫败表示所传送数据无效;状态过度表示正在进行其它操作,所传送数据也无效。数据系列中,两个字节表示一个测试状态下的测试时间,另两个字节表示该测试状态下的测试物理量。
  
  为了保证数据传送的准确性,对两种情况采用如下的差错处理方法:
  
  (1)上位机发出呼叫帧4秒内没有收到下位机发送的数据帧,则上位机连续发4次呼叫帧;如下位机仍没有响应,则认为通讯故障,上位机报警。
  
  (2)下位机发送数据帧,上位机收到后如果累加和有误,则要求重新发送;如果连续四次仍有错误,则上位机报警。
  
  4软件设计
  
  4.1下位机软件
  
  根据测试原理及工艺过程,主程序框图如图3所示。先设系统工作状态和参数,再判断是渗透系数测定还是耐静水压测定。采用压力传感器检测压力变化,用位移传感器检测水量,用89C52的定时器T0计时,通过RS-485接口响上位机发送数据。改变压差,测不定期不同水力压差条件下的值,其间实时采集压力信号,经过数字滤波后,与该压力的给定值比较得到偏差信号,该偏差信号经PI运算后,控制电动调节阀,得到所需压力值。
  
  4.2上位机软件编程技术
  
  本系统上位机软件基于WINDOWS操作系统,编程软件为VB6.0,主要实现菜单/画面显示,接收下位机传送过来的信号及数据,根据式(1)求出渗透系数或耐静水压值,算出五台下位机测试结果的平均值,绘制测试曲线,打印测试报表。
  
  4.3测试结果
  
  利用该仪器对某厂生产的短纤针刺土工膜CGA1B1800/0.35进行测试,结果如表3所示。
  
  表3CGA1B1800/0.35短纤针刺复合土工膜测试结果
  
  试样抗渗透压(Mpa)渗透系数(cm3/cm2·s)10.786.0×10-10230.767.0×10-1030.806.8×10-1040.776.0×10-1050.796.3×10-10
  基于RS-485总线的土工膜水力性能测试系统(第2页),其检测方法安全符合国家标准,为土工膜产品质量提供了可靠的保证,实现了全过程的自动测试,成本较低,方便可靠,测试结果准确,测试时间短,并能显示曲线、打印测试结果,其经济效益和社会效益是显而易见的。它减少了人为影响和环境因素的影响,提高了测试精度,方便了用户。
  
  
  
 

《基于RS-485总线的土工膜水力性能测试系统(第2页)》
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