新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于RS485的嵌入式電池化成充放電控制系統(tǒng)的設(shè)計

基于RS485的嵌入式電池化成充放電控制系統(tǒng)的設(shè)計

作者: 時間:2013-10-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


后臺任務(wù)1由系統(tǒng)定時器T0每100ms產(chǎn)生一次中斷,形成基本時鐘源,為控制和通信任務(wù)提供各類軟件計數(shù)器。主控調(diào)度程序根據(jù)定時器計數(shù)狀態(tài)調(diào)度各個任務(wù),控制4路充電機的運行。這些任務(wù)包括:每隔1秒掃描一次鍵盤,根據(jù)鍵盤輸入的命令激活相應(yīng)任務(wù),如啟動或終止過程、顯示設(shè)置參數(shù)等;每隔1秒進行例行數(shù)據(jù)采集與處理,分別采集4路充電機的電壓、電流量,并對轉(zhuǎn)換的結(jié)果作相應(yīng)的處理;每隔1秒循環(huán)顯示4路充電機的實時工作狀態(tài)參數(shù),包括當前工作階段、工作方式、運行時間、電壓電流值、安時數(shù)等;每隔2秒分別計算4路充電機的安時數(shù);每隔3秒進行閉環(huán)反饋控制PI調(diào)節(jié);每隔1分鐘分別累計4路充電機的安時數(shù),同時備份相關(guān)的數(shù)據(jù)到E2PROM中。運行過程中定時檢查電流、電壓信號,如遇異常、斷流、過流、過壓等故障則及時顯示故障類型和對應(yīng)的充電機號。

后臺任務(wù)2為串行通信中斷任務(wù)。由于采用主從式異步串行通信,通信中斷任務(wù)的優(yōu)先級比定時器中斷的優(yōu)先級高。通信中斷包括接收中斷和發(fā)送中斷兩種情況,并需根據(jù)需要進行切換控制和處理。平時處于接收中斷允許狀態(tài),當收到上位機輪詢報文時即組織發(fā)送報文,將報文幀送到發(fā)報緩沖區(qū),啟動發(fā)送中斷和發(fā)送計數(shù)器,在以后的發(fā)送中斷任務(wù)中按計數(shù)器發(fā)送一個字節(jié)直到發(fā)完該幀即禁止發(fā)送中斷。如收到上位機數(shù)據(jù)/命令報文頭則清理收報緩沖區(qū),等待下次接收中斷字節(jié)。

4.2模塊化的軟件設(shè)計

本控制器的軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu),使程序明晰簡潔。同時各模塊間相對獨立,可以單獨調(diào)試,程序擴充時,不要更改原有的結(jié)構(gòu),只需修改相應(yīng)的模塊。根據(jù)圖2中系統(tǒng)任務(wù)的劃分,程序模塊主要由主控程序及定時器中斷程序模塊、通信程序模塊、顯示及鍵盤處理模塊、輸入輸出及控制量計算模塊構(gòu)成。各模塊之間的聯(lián)系是采用單片機的邏輯處理功能,設(shè)置標志位,通過查詢標志位的操作進行控制和調(diào)用。

由于篇幅的原因,就不詳細介紹各模塊工作的流程。

5通信系統(tǒng)的設(shè)計

本文的應(yīng)用對象是蓄電池工廠的極板或密閉電池充放電控制裝置,為了降低成本,便于管理并提高系統(tǒng)可靠性,控制系統(tǒng)設(shè)計可以采用小型的分散型控制系統(tǒng),即兩層結(jié)構(gòu):分散的多回路控制器配一個操作站(俗稱上位機和下位機)。通過低成本、高可靠的RS-485實時通信網(wǎng)絡(luò),將數(shù)十臺多回路控制器與PC機相連,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的集中監(jiān)控操作。上位機和下位機之間的通信包括數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)上裝、命令下發(fā)等。通信系統(tǒng)設(shè)計如下:

(1)系統(tǒng)物理層協(xié)議采用RS-485標準,為了在允許范圍內(nèi)盡量提高通信速率,波特率選擇了非標準的3125bps。當上位機采用軟件輪詢方式與20個現(xiàn)場控制器逐個通信,通過適當?shù)能浖O(shè)計,可基本滿足充放電過程操作的實時性要求。

(2)據(jù)鏈路層協(xié)議參考HDLC,采用短幀定長傳送,每幀有效字節(jié)為7個。應(yīng)用層要求實現(xiàn)即時數(shù)據(jù)上裝、歷史數(shù)據(jù)上裝、控制參數(shù)數(shù)據(jù)下載和命令下發(fā)等功能。

(3)本系統(tǒng)采用主站輪詢的主從方式,由主站發(fā)起通信,沒有網(wǎng)絡(luò)沖突;由主站選擇它要求通信的次站,各次站可以有不同的優(yōu)先級。相對于總線式控制網(wǎng)絡(luò),這種方式易于理解和實現(xiàn)。

6結(jié)束語

實驗和現(xiàn)場實際運行表明,該多回路化成充放電控制器具有較好的人機對話窗口,結(jié)構(gòu)簡單,操作簡便,參數(shù)設(shè)置靈活,有較強的適應(yīng)性。系統(tǒng)軟硬件設(shè)備工作正常,功能齊全,穩(wěn)定可靠,具有完善的系統(tǒng)自診斷、故障定位功能。而且具有成本低、體積?。?0×160×100)的特點。


上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 充放電控制系統(tǒng) RS485 AT89C55

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉