闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪制造技术

本实用新型专利技术涉及—种闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪；由单片机单元电路、485通讯接口电路、232通讯接口电路和电源单元电路组成，单片机单元电路通过485通讯接口电路与PLC连接，单片机单元电路通过232通讯接口电路与上位机连接，电源单元电路与单片机单元电路常规连接，本实用新型专利技术单片机通过与PLC通讯读取闸门开度和角编码值，并自动拟合出曲线方程且将拟合的曲线方程系数反馈给PLC，从而达到对曲线方程的自动曲线拟合和自动更新曲线方程的目的，本实用新型专利技术简单实用，体积小、适应性强、简单可靠、使用方便、移植性强。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种闸门开度与角编码值曲线拟合仪。
技术介绍
目前，公知的闸门开度与角编码值曲线拟合的方法是技术人员通过现场测量并记录多组一一对应的开度和角编码值，然后拟合出其对应的函数关系，并将拟合出的曲线方程的系数固化到PLC程序中。但是系统经过较长时间运行之后由于多种因素的影响，之前的曲线方程不能正确的反应开度与角编码值的对应关系，系统开度的测量就会出现较大的误差。而使用人员无法修改固化到PLC程序中的曲线方程的系数，此时必须技术人员去现场重新进行曲线拟合并修改固化到PLC中曲线方程的系数，这样消耗大量的人力成本而且系统将在开度测量误差较大的情况下运行不定长的时间。因而对闸门启闭机开度与角编码 值对应关系的函数曲线拟合自动更新是实际工程的迫切需求。
技术实现思路
为了克服现有的闸门开度与角编码值曲线拟合的方法的不足，本技术提供一种闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，不仅能自动拟合闸门开度与角编码值的曲线方程，而且能根据使用者的需求所设定的值更新曲线方程。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是由单片机单元电路1、485通讯接口电路2、232通讯接口电路3和电源单元电路4组成，单片机单元电路I通过485通讯接口电路2与PLC连接，单片机单元电路I通过232通讯接口电路3与上位机连接，电源单元电路4与单片机单元电路I常规连接。单片机单元电路I选用宏晶公司生产的STC12C5616AD处理器作为整个自动曲线拟合电路的控制核心；485通讯接口电路2选用MAX485芯片构建；232通讯接口电路3选用MAX232芯片构建，用于和上位机通讯；电源单元电路(4)选用LM2576芯片构建。本技术的有益效果是单片机通过与PLC通讯读取闸门开度和角编码值，并自动拟合出曲线方程且将拟合的曲线方程系数反馈给PLC，从而达到对曲线方程的自动曲线拟合和自动更新曲线方程的目的，整个电路简单实用，同时也适合其它场合的自动曲线拟合与自动更新。附图说明图I为本技术的结构框图；图2为本技术的工作流程图。图中1-单片机单元电路、2-485通讯接口电路、3-232接口电路、4-电源单元电路。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明。如图I所示本技术由单片机单元电路1、485通讯接口电路2、232通讯接口电路3和电源单元电路4组成，单片机单元电路I通过485通讯接口电路2与PLC连接，单片机单元电路I通过232 通讯接口电路3与上位机连接，电源单元电路4与单片机单元电路I常规连接。单片机单元电路I选用宏晶公司生产的STC12C5616AD处理器作为整个自动曲线拟合电路的控制核心，485通讯接口电路2选用MAX485芯片构建，用于与PLC进行MODBUS通讯，232通讯接口电路3选用MAX232芯片构建，用于和上位机通讯，电源单元电路4选用LM2576芯片构建，给整个控制电路供电；485通讯接口电路2与PLC进行通讯并接收PLC发送的开度与角编码值数据，其通讯方式采用的是MODBUS通讯协议，232通讯接口电路3用于同上位机通讯和下载单片机程序，电源单元电路4用于给整个控制电路供电使用，单片机单元电路I接受到数据后通过内部算法分析和处理将拟合出来的曲线方程的系数存储在单片机的EEPROM并将此数据通过485通讯接口电路2发送给PLC，实现对闸门开度与角编码值的自动曲线拟合与数据自动更新。闸门开度与角编码值曲线拟合仪和PLC进行通讯所采用的通讯协议是MODBUS通讯协议。PLC发送39个字节的数据，其中32个字节是开度与角编码值的数据，第37个字节是用来判断闸门型号的数据，M是由提取出32个字节的前16个字节依次比较大小得出来的，使用的数学方法是最小二乘法，在曲线拟合时能根据N和M的值自动调出相应的曲线拟合计算方法。如图2所示为本技术的工作流程图，在系统开始工作后，PLC通过MODBUS协议的03号命令发送39个字节的数据给闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪器。该仪器接收到数据后，单片机单元电路将接收到的数据前37个字节进行CRC校验运算，运算的结果与接收到的第38和39个字节的CRC校验码进行比较，如果相等将返回一串正确的代码，如果不相等将返回一串错误的代码，PLC接收到正确代码将停止发送数据，如果PLC接收到错误的代码将再次发送数据直到接收到正确代码。通讯成功后，单片机单元电路将对N进行一次判断，N=I代表普通闸门，N=2代表弧形闸门，此处的N由用户输入是39个字节数据里的第37个字节，N默认是I。判断结束后，单片机单元电路将接收到的39个字节的数据进行提取有效数据处理，提取出闸门的开度和角编码值的数据共32个字节，然后通过依次比较提取出的32个字节前16个字节数据的大小，来判断M等于I或2，M=I代表上升，M=2代表下降。得出N和M的值后，单片机单元电路将调用相应的曲线拟合方法进行曲线拟合。此处进行曲线拟合的数学方法，选用的是最小二次法。当得到拟合的曲线方程的系数后，将曲线方程的系数放到EEPROM里，然后等待PLC发送读取命令，当闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪器接收到PLC的读取命令时，该仪器将把曲线方程的系数按照标准的MODBUS协议发送给PLC。本技术通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本技术范围的情况下，还可以对本技术专利进行各种变换及等同代替，因此，本技术专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本技术专利权利要求范围内的全部实施方案。权利要求1.闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于由单片机单元电路(I)、485通讯接口电路(2 )、232通讯接口电路(3 )和电源单元电路(4 )组成，单片机单元电路(I)通过485通讯接口电路(2)与PLC连接，单片机单元电路(I)通过232通讯接口电路(3)与上位机连接，电源单元电路(4)与单片机单元电路(I)连接。2.根据权利要求I所述的闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于单片机单元电路(I)选用宏晶公司生产的STC12C5616AD处理器。3.根据权利要求I所述的闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于485通讯接口电路(2)选用MAX485芯片构建。4.根据权利要求I所述的闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于232通讯 接口电路(3)选用MAX232芯片构建。5.根据权利要求I所述的闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于电源单元电路(4)选用LM2576芯片构建。专利摘要本技术涉及—种闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪；由单片机单元电路、485通讯接口电路、232通讯接口电路和电源单元电路组成，单片机单元电路通过485通讯接口电路与PLC连接，单片机单元电路通过232通讯接口电路与上位机连接，电源单元电路与单片机单元电路常规连接，本技术单片机通过与PLC通讯读取闸门开度和角编码值，并自动拟合出曲线方程且将拟合的曲线方程系数反馈给PLC，从而达到对曲线方程的自动曲线拟合和自动更新曲线方程的目的，本技术简单实用，体积小、适应性强、简单可靠、使用方便、移植性强。文档编号G05D3/12GK202794948SQ20122026670公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月7本文档来自技高网...

【技术保护点】
闸门开度与角编码值自动曲线拟合仪，其特征在于：由单片机单元电路（1）、485通讯接口电路（2）、232通讯接口电路（3）和电源单元电路（4）组成，单片机单元电路（1）通过485通讯接口电路（2）与PLC连接，单片机单元电路（1）通过232通讯接口电路（3）与上位机连接，电源单元电路（4）与单片机单元电路（1）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周敏，邵建龙，王藤，魏龄，林雨，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：