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工 嵌入式工控机控机在火灾自动报警系统的应用

blog 2021-05-13 54 0

  随着城市建设和经济建设的快速发展,越来越多的高层建筑和公共活动场所呈现在人们面前。随之而来,火灾隐患增加,每年的火警有数万起之多,特重大火灾时有发生。这不仅给国家财产和公民生命财产带来重大损失,也在一定程度上影响了国家的经济建设和社会稳定。因此,对以预防为主的火灾自动报警控制系统提出了更高、更新的要求。

  目前市场上的绝大多数火灾自动报警控制器,其中心处理单元均采用单片机控制,单片机以其价格的绝对优势,加之硬件简单,便于维修等被广泛应用,可谓物美价廉。但随着系统容量的增加,单片机的处理速度及容量显然不够,对于复杂系统的软件编程繁琐、操作不便,尤其是要进行报警平面图的显示时,这种控制器无法实现,必须要配一台计算机。由此以工控机作为中央处理器的控制器应运而生,它以中文Windows2000作为操作平台,采用高级语言编程,使得控制器具有良好的界面和更好的兼容性,克服了上述不足,其容量更大,功能更强,能很好地适应市场需求。

  该系统的中央处理器基本配置要求:CPU PⅢ、内存128M、硬盘40G、显存8M,可采用研华的工控机,安装Windows2000操作系统,采用12寸TFT高清晰真彩平板显示器,同时留两个USB接口,一个网口,一个并行接口。

  可采用台湾Moxa公司的C104HPCI多串口卡,使系统扩展出4个标准的RS232串口,其中1、2、3号用于联接回路通讯卡,4号用于联接外设通讯卡。

  回路通讯卡的功能是向下管理32个回路板,完成对每个回路板的状态扫描(正常、火警、故障、联动),向上实现与工控机间的双向数据交换。与工控机之间采用RS232通讯,与回路板间采用RS485通讯。

  外设通讯卡的功能是向下管理系统配用的音响板、继电器卡、手动控制盘、楼层复示器,除音响板为1块必备外,其余为选件,其中最多配继电器卡16块,手动控制盘16块,楼层复示器64台,二者之间采用RS485通讯方式;向上完成与工控机间的双向数据传输,二者采用RS232通讯方式。

  回路板的作用是完成与本回路相连的所有探测器、模块的数据采集,并做初步的数据处理,同时接受来自中央处理器的控制输出命令,发往现场各模块。每块回路板上可接普通编址单元128只,或智能编址单元198只。

  音响板的功能首先是实现火警、故障、预警情况下的声光报警,同时监测电源板上的主、备电运行状态,此外管理系统中设置的总火警继电器,可编程继电器。

  工控计算机的软件采用Microsoft公司的可视化程序语言Visual Basic编制。主要完成对来自下位机的各种采样数据的处理、判断,监控系统运行状态,响应用户的各种操作指令。程序在结构上可分成以下几个模块:

  (1)编辑程序模块:完成系统配置、回路配置、控制矩阵建立、平面图绘制等功能。

  (2)通讯程序模块:完成和回路通讯卡、外设通讯卡、打印机等部分的通讯功能。

  (3)报警显示程序模块:完成对系统报警事件的显示、记录、平面图调用等功能。

  (4)帮助程序模块:对所有的操作进行在线帮助,使用户熟练掌握系统功能、设置等要求。

  这三种板卡均采用MCS251汇编语言编程,板间通讯的RS485波特率置为4800bps。汇编语言可以更好的解决实时性、嵌入式工控机,准确性问题,从而满足国标GB16806-1997关于首次报警时间的要求。为了提高报警的可靠性,软件采用了CRC校验、智能算法、多重判断等措施。

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