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)》