一种CODCr在线监测仪的人机界面的设计

谢安

摘要：COD全称Chemical Oxygen Demand，表示的是废水中有机物的含量，简称：化学需氧量。是衡量水质中被还原性物质污染程度的重要指标。本文研究的CODCr是一种智能化，多功能的光电比色仪器。本文着重对水质在线检测仪的人机界面的设计进行叙述。

关键词：在线监测仪；人机界面

1.系统功能

COD监测仪软件系统由松下控制系统程序和触摸屏应用程序两部分组成，两个部分之间通信采用Modbus协议进行通讯。控制系统程序主要包括通信模块、自动监测模块、温度控制模块和数据处理模块等。

本文选择MCGS组态软件对触摸屏系统进行开发，该系统给用户一个良好的界面，使用户不必了解仪器的硬件和软件的细节，直接对接就可使用。该系统具有功能完善，操作简便，可视性好，可维护性强的突出特点。本文人机界面主要实现以下具体功能：

1、安全机制；2、数据显示；3、报警处理；4、3D动态显示；5、报表输出，曲线显示。

2. ModBus通讯协议

本文触摸屏通訊采用ModBus协议与松下PLC相联，其设置如下：

在串口通讯父设备中设置好PLC通讯参数，采用通用96N81格式，需注意的是松下系列的PLC采用奇校验方式。再在内部属性中设置通道，通道的地址需要与组态中的变量关联起来，即可监控现场数据。

3.界面组态

1.客户界面设计

客户操作包括标样设定、标定时间、流量控制、时间设置、间隔做样、整点做样五个部分。

2.仪器状态界面设计

仪器当前状态：显示消解温度、测量信号、计量信号、仪器工作状态和做样方式。仪器进度状态：显示做样的进度。

工艺流程图：动态显示做样的工艺流程，液体流向及蠕动泉、电磁阀等工作状态，并且COD实时显示测量值，该界面如图1所示。

3.参数设置界面

第一次使用时，管理员应对仪器的设置进行调整。一旦仪器的设置确定后，非专业操作人员是不允许对其进行修改的。参数设置菜单中包括以下几项内容：

COD参数：设置告警的上限值和下限值、校正乘系数和加系数。

温度参数：设置消解温度和温度校正系数。

其他参数：设置消解多长时间，选择语言显示的方式（中文或英文）。

密码修改：设置客户操作密码、仪器调试密码和参数设置密码。

4.运行策略

策略本身为系统提供一个框架，放置“策略行”，通过对策略的定义，是系统安装设定的条件和顺序执行操作。本系统设计了12个策略分别为启动、循环、退出、定期间隔做样等，如图2所示。以“定时处理操作1”为例，先选择策略条件属性，然后打开脚本程序的编辑窗口，编写启动开关的控制策略，编写完成后保存即可。

4.系统调试

在系统进行串口通信调试的时候，先单独调试上位机触摸屏和下位机，调试时让触摸屏的数据显示在串口调试软件上，下位机回复的数据也显示在串口调试软件上。通过调试，该系统与下位机通讯良好，准确的显示当前所测的COD的值。

参考文献：

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