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基于MCS-51单片机和VB的三车联锁系统

尹晓燕，朱义胜

大连海事大学电子信息工程学院，大连(116026)

摘要：在分析现今焦化企业生产中存在的安全问题的基础上，设计了一套炼焦自动化控制系统——三车联锁系统.系统的上位机部分是采用VisualBasic设计的一套中控室应用软件，下位机部分是以AT89C51单片机为核心设计的一块硬件电路板来模拟企业中的三车工作状况，并详细介绍了上位机与下位机的串口通信。

关键词：三车联锁，AT89C51单片机，VisualBasic，串口通信

1引言

目前，我国大多数焦化企业在焦炉三车的运行中还是采用落后的人工操作方式——即人眼定位，人工通信(吹哨或对讲机通信)。年产数万吨的主焦炉依然是靠在炉顶的哨工吹哨来传递信号，工作人员坐在推焦车的工作室内透过现场的玻璃窗人工判断推焦车是否对准了将要推焦的炉膛，再以打旗的方式给出到位信号。这样的工作要求哨工以及三车上的工作人员有丰富的实际经验，还要有很默契的合作才能完成。国内出现过多次由于三车的对位错误而引起的火焦落地的严重事故。焦化厂的推焦车、拦焦车、熄焦车相互间的通信、地址炉号对位、推焦动作联锁以及最终达到计算机集中联控等一系列自动化技术问题的解决，对焦化厂的安全生产和提高生产管理水平，提高产品质量和经济效益有着十分重要的意义。

该论文就是基于以上的问题，设计了一种可以实现使焦车准确定位及通信的生产自动化管理系统——三车联锁系统，实现了基于上位机（软件）、下位机（硬件）通信的焦炉三车联锁系统设计。

系统总体设计

总体设计思路

系统的设计分为上位机（软件）和下位机（硬件）的设计。上位机的设计是指主要由VisualBasic编写的在焦炉厂主控室中的操作，控制界面，下位机的设计是指以AT89C51单片机为核心设计的一块硬件电路板来模仿实际中三车的工作状况，在电路板上放置了六个触点式按键来分别表示焦炉厂中的推焦车，拦焦车，熄焦车的不同运行状态。

系统使用了AT89C51单片机作为下位机采集触点式按键所引发的信号，经过一定的处理后通过RS-232串行口将数据传送给上位PC机。在PC机上Windows环境下运行上位机软件，接受串行口传来的数据，进行数据处理，并再通过串口向下位机发送命令，来控制下位机。

系统设计流程

在上位机中按下系统开机键，上位机从推焦计划中得出即将推焦的炉号，点击系统总貌窗口上的发送炉号按钮，炉号就会通过串口发送给下位机。

下位机上接收到上位机的发送信息后，LED数码管会显示接收到的炉号，下位机共

有6个触点式按键，分别按下左侧的3个后，即形象的模拟表示了现实中的推焦车，拦焦车，熄焦车，已经到达了被推炉号，同时发回信号给上位机表示车已到位。

上位机接收到下位机发回的信号后，它可以识别哪个按键发回的信号，在系统总貌窗体上有三个按钮用来显示是哪个按键按下的信息，这时按钮颜色发生变化同时按钮有不可用变为可用，相应的炉车也会发生移动，作出形象描述。当系统总貌的窗体的三个按钮都做出收到信号的相应变化后。系统可以判断出已经满足了一级允许条件，相应的一级允许按钮，作出变化，点击一级允许按钮，信号发给下位机。

下位机收到后，再分别按下右侧的三个按键，它分别表示的含义是推焦车炉门已开，拦焦车炉门已摘，熄焦车车门已开。同时发回信号给上位机。

上位机收到信号后，同样系统总貌也有相应的三个按钮作出变化。同时二级允许按钮此时由不可用变为可用，颜色也发生变化，这时按下已经可用的二级允许按钮，在系统总貌上便可以形象的显示推焦过程。手动使推焦计划指向下一个推焦记录，继续以后的推焦任务。

所有推焦任务结束后，欲停机时在上位机按下关机按钮即可。

上位机的设计

窗体模块的设计

采用编程技术

系统选取VisualBasic来进行软件的设计，因为需要为焦炉厂主控室使用人员提供良好，友好的操作，控制界面，而VisualBasic是在C++,Java等编程软件里图形设计最方便快捷，功能最强大的，这也是为什么选择VisualBasic的原因。

在焦炉企业里都会有推焦计划，历史记录，推焦小组工作记录等很多数据库信息，本系统把这些记录都放置在ACCESS数据库中，当主控室使用人员需要调用查看这些信息时，就需要VisualBasic控件调用这些ACCESS数据库文件。所以，当VisualBasic控件调用数据库文件时，就需要选取一种合适的数据接口。在VisualBasic中，可用的数据访问接口有3种[1]：Active数据对象(ADO),远程数据对象(RDO)和数据访问对象(DAO)。本设计采用的

是ADO(ActiveDataObj