基于工业PC机的多路核子秤

　　概述:微机多路核子秤二次仪表主要配置为工业 PC 机和针式打印机, 一次测量部分为射线探测器, 放射源和探测器分别安装在测量现场皮带秤的下方和上方, 通过同轴射频电缆将信号传输至主控室的 PC 机接口板, 将信号进行整理, PC 机完成数据采样、运算处理、显示以及控制功能。采用工业PC机后, 用软件根据现场标定及运行实际情况, 编制了丰富的菜单功能, 使历史数据查询、仪表标定、流量实时显示等方面更加直观、方便;运算精度大大提高; 还可用RS- 232 和RS- 485 与上位机进行串行通讯。

　　1 整体组成如图1

　　探测器将探测到的脉冲信号通过同轴电缆传送到主机; 扩展 I/O 板有四种, 为 12 路脉冲量整形板、12 路脉冲量输入板、8路开关量输出板、8 路模拟量输出板。

　　1.1 测器和测速器

　　采用NaI 晶体闪烁探测器, 带有高压发生器和自动稳峰电路, 具有高灵敏、高探测效率的特性, 连接电缆为 SYV- 75- 7 型同轴射频电缆, 放射源和探测器分别安装在物料的下方和上方。基于射线被物料吸收的原理, 物料流量的变化反映为射线计数的变化, 即脉冲量的变化。探测器将探测到的脉冲个数通过电缆传送给接口板。测速器采用磁感应式测速器, 紧紧安装在皮带下方, 将测到的带速脉冲信号也通过 SYV- 75- 5 电缆传给接口板。

　　1.2 输入接口与数据处理

　　探测器送来的脉冲量信号为幅度约 0.8V、宽度约为 10μS左右的不规则电流脉冲信号, 6 路射线信号和 6 路测速信号进入脉冲量整形板进行整形为标准 TTL电平, 然后再送往脉冲量输入板, 此板为 ISA 总线接口, 占用 PC 机地址为 160- 16BH, 此板的主要功能为利用板内 8254 芯片对电压脉冲进行计数。在主程序的中断子程序中定时进行计数的读取, 并根据标定得出的可调参数进行运算, 得出瞬时流量、累计量等数据, 并根据实时流量输出开关量或模拟量去进行控制。

　　1.3 输出接口与控制

　　多路秤除具有计量功能外,还有控制功能, 如越限报警、开关动作参与反馈控制调解等。开关量输出板能根据用户定制的流量上、下限来输出越限报警信号, 控制 6 路继电器的动作。另外, 还可以通过模拟量输出板来根据流量的大小输出0～5V 电压或4～20 mA(0～10 mA)电流, 从而使多路秤作为工业现场的一部分参与集散控制、闭环调节等。此板的主要芯片采用美国AD公司的12 位D/A 芯片AD644 进行D/A 转换, 其总线口地址分配为130- 133H。

　　2 软件编制

　　多路秤的软件用C 语言编写, C 语言强大的接口函数功能为数据的及时采集与控制提供了方便, 可以用 Import()接口函数直接从相应口地址读入数据, 利用 Outport()函数直接向相应口地址输出数据。