I/O主控器RC-207在XY雙坐標掃描檢測系統(tǒng)中的應用

摘要：RC-207是日本RORZE公司生產(chǎn)的I/O主控制器芯片，其控制功能強。文中介紹了I/O主控器RC-207的主要性能和特點，給出了以RC-207為核心的X、Y掃描檢測系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：I/O主控器 掃描檢測 工控機 RC-207

1 RC-207主要性能及特點

RC-207是日本RORZE公司生產(chǎn)的具有強大控制功能的I/O主控制器。它能產(chǎn)生控制信號，以使電機驅(qū)動器按要求發(fā)出功率脈沖。主控制器本身就是一臺高性能的計算機，它具有二個串行口以及20個并行輸入口，16個并行集電極開路晶體管輸出口，除了進行一般的I/O操作外，其中部分端口可根據(jù)不同的工作方式定義為步進電機控制專用口。其內(nèi)部監(jiān)控程序已將有關(guān)定位控制以及步進電機操作的標準運輸和、標準數(shù)據(jù)輸入輸出方式編成子程序，以指令的形式或以系統(tǒng)調(diào)用的形式加以引用，使得RC-207成為一個“智能控制系統(tǒng)”的一部分。由于其體積較小，因而可以安裝在輸入、輸出源的附近，使用時應使其與控制單元的接線最短，以降低噪聲干擾。還可以通過一臺個人計算機或一個中央控制系統(tǒng)的主控機對步進電機的狀態(tài)以及外部輸入和輸出狀態(tài)進行實時監(jiān)測。另外，采用光電隔離技術(shù)還可使過程控制在遠程任一確定范圍內(nèi)進行通訊，其最遠距離可達1km。在RC-207上可用高級語言（如BASIC語言、C語言）對ASC II命令編程以使電機執(zhí)行各種功能。RC-207內(nèi)部具有EEPROM，并有條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用子程序等程序控制指令。因此，一旦將程序裝入其中，即可脫機運行。并可通過RC-002通信元件與上位機通信。為了提高通信的可靠性，可使用應答方式（echo back）來工作。

2 檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理

如圖1所示，XY雙坐標掃描測系統(tǒng)主要由I/O主控器RC-207、通信主控元件RC-220A、電機驅(qū)動器RD-1234、工控機、步進電機M1、M2等組成。在使用DOP（鄰萃二甲酸二辛酯）測試過濾器漏點時（DOP發(fā)霧通過風機進入樣本箱，過濾器放在樣本箱表面），可使用該檢測系統(tǒng)代替人工操作控制兩臺電機，從而使機架上的探頭沿類似方波的軌跡在過濾器的表面移動，以檢測過濾器是否有泄漏點。其掃描軌道如圖2所示。

系統(tǒng)的控制檢測過程分為原點確認、泄漏檢測、確認檢測和記錄泄漏點等，以下分別予以介紹。

2.1 原點確認

操作人員先根據(jù)產(chǎn)品的特性設(shè)置好產(chǎn)品的名稱、型號、編號、高度、寬度等，并有計算機自動設(shè)置其坐標系統(tǒng)。在計算機點擊“原點確認”按鈕后，由計算機發(fā)出控制指令，該指令經(jīng)RC-002通信主控元件變換后送入I/O主控器RC-207執(zhí)行，然后輸出控制信號給驅(qū)動器RD-1234，并使驅(qū)動器按要求發(fā)出功率脈沖給X軸步進電機和驅(qū)動機架探頭。在X軸方向返回電氣原點之后，點限開關(guān)SO1將此信號輸入到主控器RC-207；計算機在接收到主控器RC-207發(fā)回的信號后，再發(fā)出控制指令，使探頭在Y軸方向返回電氣原點，當Y軸原點限位開關(guān)SO2檢測到該控制指令后，輸出信號給主控器RC-207。而后控頭返回電氣點，并經(jīng)計算機確認后開始檢測。

2.2 泄漏檢測

點擊開始按鈕可使計算機發(fā)出控制信號給I/O主控器，主控器輸出信號給驅(qū)動器和驅(qū)動機架，使探頭沿著一個矩形方波的軌跡進行檢測（如圖2所示），同時計算機根據(jù)I/O主控器RC-207返回的探頭位置信號還可在屏幕上顯示出探頭的運行軌跡。在檢測過程中，如果檢測到泄漏點，則保存其位置坐標，并在屏幕上以紅色標示出泄漏點，同時由I/O主控器發(fā)出報警信號。

2.3 確認檢測

第二次檢測結(jié)束后，I/O主控器還將自動開始對泄漏點進行二次確認檢測。系統(tǒng)可以首先根據(jù)記錄的最后一個泄漏點的位置使探頭以非常規(guī)的速度快速步進到泄漏點處對泄漏點進行二次確認檢測。之后，以同樣步驟進行下一個泄漏點的確認檢測。如二次檢測過程中原泄漏點經(jīng)確認后不是泄漏點，則將其所存值刪除，并在屏幕上清除所標示的泄漏點坐標。

2.4 記錄泄漏點

確認檢測結(jié)束后，探頭返回到電氣原點，并根據(jù)所置的打印標志來確認是否打印。如有泄漏點，則將泄漏點的坐標值、坐標系以及坐標系中的泄漏點位置打印出來。

3 系統(tǒng)程序設(shè)計

軟件系統(tǒng)分為管理與控制通信、數(shù)據(jù)采集、處理三部分，為實現(xiàn)對過濾器檢測的實時監(jiān)控，工控機管理及監(jiān)控軟件采用Visual Basic編寫，可運行在當前最受歡迎的Windows98和Windows NT系統(tǒng)，該程序采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，界面友好。

該系統(tǒng)的主畫面程序設(shè)計流程圖如圖3所示。圖4為系統(tǒng)檢測程序流程圖。在這些軟件支持下，該系統(tǒng)具有如下功能：

（1）檢測功能，按測試按鈕進入過濾器DOP檢測畫面，本功能主要用于過濾器檢測探頭的控制和對其運行軌跡的監(jiān)控，以及泄漏點的記錄和二次確認檢測等；

（2）泄漏記錄瀏覽功能，主要用來實現(xiàn)對歷史記錄的瀏覽及打??；

（3）手動控制功能，主要用于手動調(diào)整探頭位置，可用畫面按鈕進行控制；也可用鍵盤光標鍵進行控制；

（4）數(shù)據(jù)分析功能，主要對已檢測產(chǎn)品進行泄漏點位置分析和歷史數(shù)據(jù)的查尋，并對檢查結(jié)構(gòu)進行打?。?/p>

（5）系統(tǒng)說明功能，用于顯示系統(tǒng)檢測說明及操作幫助。