微机自动检测系统设计技术

第7章微机自动检测系统设计技术

本章主要内容：7.1组合化与开放式系统设计思想

7.2自动检测系统的设计工作7.3微机自动检测系统硬件设计

7.4微机自动检测系统监控程序设计开放系统的设计思想(1)向未来的VLSI开放只需做少量的重新设计和调整，新一代VLSI就可能被现有系统所采纳、吸收、兼容(2)向不同的用户层次开放能灵活地采用不同配套层次，即能以尽可能完整的形式或尽可能采用半成品来开放其设计，以满足不同层次用户的实际需求。(3)向用户的特殊要求开放既可满足一般的和基本的要求，又能满足特殊的应用要求，能使实际应用系统的设计变得简单、可靠和灵活。开放式系统设计的具体方法基于国际上流行的工业标准微机总线结构，针对不同的用户系统要求，选用相应的有关功能模块组合成最终用户的应用系统。系统设计者将主要精力放在分析设计目标，确定总体结构，选择系统配件等方面，而不是放在部件模块设计及用于解决专用软件的开发设计上。开放式体系结构和总线系统技术发展，导致了工业测控系统采用组合化设计方法的流行，即针对不同的应用系统要求，选用成熟的现成硬件模板和软件进行组合。组合化设计方法：模块化(又称积木化)，硬、软件功能模块化是实现最佳系统设计的关键。优点简化设计并缩短设计周期结构灵活，便于扩充和更新，使系统的适应性强维修方便快捷质量稳定并降低成本组合化设计方法中应强调层次化问题（1)基础层这一层指系统设计者组合应用系统时可以选用的系统总线硬件模板和有关软件。最终系统的先进性应从基础层入手。(2)系统层这一层应考虑被选用的硬件和软件是否兼容，是否配套，是否完整．即是否能构成完善的系统。质量认证和系统的可靠性应重点考虑。(3)应用层这一层解决测控系统与工业对象的接口关系，如何与工业对象的工艺过程相结合等问题，重点是应用软件问题。自动检测系统的设计工作

系统分析系统设计系统分析系统分析是确定系统总体方向的重要阶段，主要是对要设计的系统运用系统论的观点和方法进行全面的分析和研究。在现有的技术和硬、软件条件下，选择最优的设计方案，以达到预期的目标。系统分析的三个步骤1.确定任务2.提出初步方案3.可行性分析

确定任务

根据新系统的性能要求、功能范围、要求的时间进度、可能投入的人力和财力资源等，对其中的关键问题做出明确的描述，并以书面形式提出，可作为设计单位的重要设计依据。

提出初步方案分析新系统的要求，确定系统设计目标。确定新系统的功能和范围。确定新系统的总体功能结构、子系统或局部功能的划分。确定新系统的组织结构或物理结构。提出新系统设计的组织方案。制定新系统设计进度计划。提出经济预算，制定投资计划方案。

将以上各方面的工作内容形成设计技术文件。

可行性分析对初步方案进行可行性分析是非常重要的，它关系到新系统研制的成败。所谓可行性分析就是对新系统的初步方案在技术上、经济上、实现的条件等方面是否可行进行分析。系统设计

系统功能结构设计

系统组织结构(物理结构)的设计

系统的信息结构和动作结构设计

各子系统的设计与制造

总装调试和实验分析

系统功能结构设计

用自顶向下的“下推式”结构化设计方法，将系统的结构按功能进行分解，其目的是确定新系统的结构方案。系统组织结构(物理结构)的设计

把系统的功能结构模型转化为物理模型，需要具体考虑实际因素：物理尺寸大小、重量、功率、冷却、电源及供电等；系统的精度问题，关系到如何建立系统的误差分析模型和进行误差分配问题；系统的稳定性和可靠性问题

从系统的体系结构、元器件和工艺、操作性能、系统的抗干扰性能、系统的适应性和可扩充性能等多方面综合考虑，选定系统各组成部分的物理结构和具体实施方案。

系统的信息结构和动作结构设计

新系统按功能划分为若干子系统，它们按照一定的规律(或逻辑组合)相互配合和协调动作，共同完成既定目标和任务。各子系统之间的信息联系和信息转换可用图形方式描述出来，各部分的具体动作结构可以详细描述各子系统的操作运行过程，以便各部分在时序上能有效地配合，可靠地运转。各子系统的设计与制造

这一步是具体实施设计方案，可以在已定的方案基础上，分别对各子系统、各环节进行具体设计:机械、电子线路等设计;对样机进行试验和分析，提出修改方案和意见;再设计和再试验反复多次，直到最后定型并满足设计指标为止。总装调试和实验分析

一般实验要与模拟的被测对象相联系，如果前面各阶段工作很成功，这阶段可能很顺利，但在大多数情况下，总装调试中会暴露出一些问题，如对前一阶段一些设计不合理、选择错误等问题需要加以修改。在完成所有的必要修改和调试工作以后，即可以对系统进行基本性能测试，包括精度分析，基本误差测定，附加误差测定，各种寿命试验和环境试验等。如果基本特性、指标的测试及性能考核后，认定基本实现设计目标和各种技术指标，到此就基本完成了系统的设计和试制工作。7.3微机自动检测系统硬件设计

设计关键是根据系统划分的硬件和软件功能选择微机类型