一種CODCr在線監測儀的人機界面的設計

謝安

摘要：COD全稱Chemical Oxygen Demand，表示的是廢水中有機物的含量，簡稱：化學需氧量。是衡量水質中被還原性物質污染程度的重要指標。本文研究的CODCr是一種智能化，多功能的光電比色儀器。本文著重對水質在線檢測儀的人機界面的設計進行敘述。

關鍵詞：在線監測儀；人機界面

1.系統功能

COD監測儀軟件系統由松下控制系統程序和觸摸屏應用程序兩部分組成，兩個部分之間通信采用Modbus協議進行通訊。控制系統程序主要包括通信模塊、自動監測模塊、溫度控制模塊和數據處理模塊等。

本文選擇MCGS組態軟件對觸摸屏系統進行開發，該系統給用戶一個良好的界面，使用戶不必了解儀器的硬件和軟件的細節，直接對接就可使用。該系統具有功能完善，操作簡便，可視性好，可維護性強的突出特點。本文人機界面主要實現以下具體功能：

1、安全機制；2、數據顯示；3、報警處理；4、3D動態顯示；5、報表輸出，曲線顯示。

2. ModBus通訊協議

本文觸摸屏通訊采用ModBus協議與松下PLC相聯，其設置如下：

在串口通訊父設備中設置好PLC通訊參數，采用通用96N81格式，需注意的是松下系列的PLC采用奇校驗方式。再在內部屬性中設置通道，通道的地址需要與組態中的變量關聯起來，即可監控現場數據。

3.界面組態

1.客戶界面設計

客戶操作包括標樣設定、標定時間、流量控制、時間設置、間隔做樣、整點做樣五個部分。

2.儀器狀態界面設計

儀器當前狀態：顯示消解溫度、測量信號、計量信號、儀器工作狀態和做樣方式。儀器進度狀態：顯示做樣的進度。

工藝流程圖：動態顯示做樣的工藝流程，液體流向及蠕動泉、電磁閥等工作狀態，并且COD實時顯示測量值，該界面如圖1所示。

3.參數設置界面

第一次使用時，管理員應對儀器的設置進行調整。一旦儀器的設置確定后，非專業操作人員是不允許對其進行修改的。參數設置菜單中包括以下幾項內容：

COD參數：設置告警的上限值和下限值、校正乘系數和加系數。

溫度參數：設置消解溫度和溫度校正系數。

其他參數：設置消解多長時間，選擇語言顯示的方式（中文或英文）。

密碼修改：設置客戶操作密碼、儀器調試密碼和參數設置密碼。

4.運行策略

策略本身為系統提供一個框架，放置“策略行”，通過對策略的定義，是系統安裝設定的條件和順序執行操作。本系統設計了12個策略分別為啟動、循環、退出、定期間隔做樣等，如圖2所示。以“定時處理操作1”為例，先選擇策略條件屬性，然后打開腳本程序的編輯窗口，編寫啟動開關的控制策略，編寫完成后保存即可。

4.系統調試

在系統進行串口通信調試的時候，先單獨調試上位機觸摸屏和下位機，調試時讓觸摸屏的數據顯示在串口調試軟件上，下位機回復的數據也顯示在串口調試軟件上。通過調試，該系統與下位機通訊良好，準確的顯示當前所測的COD的值。

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