應(yīng)用ADAM數(shù)據(jù)采集模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種工程數(shù)據(jù)的采集、控制。研究保溫冒口時，需要對不同成分的保溫冒口進行實際澆注，同時連續(xù)測量其金屬液的溫度數(shù)據(jù)，繪制出相應(yīng)的溫度曲線，從而比較出不同成分的保溫冒口的保溫效果，制訂出最優(yōu)化的原料配比。在原來的實驗中我們采用熱點偶讀取溫度數(shù)據(jù)，這樣的方法由于認(rèn)為的因素帶來讀取溫度數(shù)據(jù)，這樣的方法由于認(rèn)為的因素帶來誤差，為此研究開發(fā)了一個基于ADAM模塊的自動溫度采集系統(tǒng)。
1 ADAM工控模塊
ADAM工控模塊是一組精巧的智能型信號處理模塊，具有對現(xiàn)場信號的完全獨立隔離、共地隔離、光隔離等特點，特別適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，具備如下特點。
（1）一模塊可提供多種輸入范圍及形態(tài)。ADAM模擬量輸入模塊可透過軟件的設(shè)定規(guī)劃，接受多種類型及范圍的信號，因此可增加系統(tǒng)設(shè)計的彈性，減少備品的需求。
（2）內(nèi)建智能型微處理器。
（3）采用ASCⅡ通訊協(xié)議?？衫贸Ｓ玫母呒壵Z言作為發(fā)展工具，軟件撰寫容易，透過ASCⅡ協(xié)議可與任何電腦連線通訊。
（4）采用二線式RS-485網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。數(shù)據(jù)傳輸僅透過一對絞線的RS-485網(wǎng)絡(luò)完成，安裝布線簡單。
（5）模塊可帶電插拔及具有電源反接保護功能?？杀苊馀渚€錯誤造成損壞；火線插拔的設(shè)計，允許隨時拆裝，而不影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作。圖1為ADAM-4018模塊與計算機連接及熱電偶分布圖。
2 Windows環(huán)境下的串口通信
在Windows環(huán)境下實現(xiàn)通信的一個簡便方法就是利用Windows中已提供驅(qū)動程序支持的串行口進行串行通信。在以往的DOS環(huán)境下，這些功能通過編寫串口中斷程序來實現(xiàn)。而在Windows環(huán)境下，系統(tǒng)完全接管了各種硬件資源，不允許用戶直接控制串口中的中斷（以便實現(xiàn)資源共享），程序員只能通過各種API（應(yīng)用程序接口）函數(shù)與串口打交道。
3 利用Visual C++編寫Windows環(huán)境的串口通信程序
利用Visual C++編寫Windows環(huán)境的串口通信程序主要采用控件MSComm串口編程及Windows API 串口編程的方法。
MSComm（Microsoft Communications Control）是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的Active X 控件，為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法，利用它可以建立與串口的連接，并可以通過串口連接到其他通信設(shè)備（如調(diào)制解調(diào)器），發(fā)出命令，交換數(shù)據(jù)以及監(jiān)視和響應(yīng)串行連接中發(fā)生的事件和錯誤。
Windows API (Windows Application Programming Interface)，是所有Windows應(yīng)用程序的根本之所在。Windows98/NT/XP等操作系統(tǒng)封裝了Windows串口機制，其串行通信設(shè)備驅(qū)動程序是Comm.drv，通過API函數(shù)編程來控制驅(qū)動程序，對硬件進行操作。 [nextpage]
4 程序設(shè)計
程序設(shè)計包括：編寫軟件與ADAM-4018模塊進行通信聯(lián)系；實現(xiàn)工程或者實驗中所需的各種功能包括：實時溫度曲線，且能夠自由調(diào)出歷史數(shù)據(jù)。實時溫度采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流程見圖2。
ADAM模塊在使用前需要對地址、輸入、波特率等有關(guān)參數(shù)進行設(shè)置。設(shè)置工作可以通過隨模塊的專用應(yīng)用軟件完成。模塊的設(shè)置完成后，根據(jù)需要進行響應(yīng)的程序設(shè)計即可使其投入應(yīng)用。對于本殼體來說，只需案秤現(xiàn)場數(shù)據(jù)的固定間隔讀取即可。我們采用了Visual C++程序開發(fā)語言進行程序設(shè)計，利用WindowsAPI串口編程技術(shù)，通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為程序提供串行通信功能。
5 實驗結(jié)果及分行
5.1 熔煉及澆注
實驗在生產(chǎn)現(xiàn)場進行，熔煉設(shè)備為200kg酸性中頻感應(yīng)電爐。為了比較發(fā)熱冒口與普通冒口的保溫補縮效果，將冒口直徑相同的方案1、2、3、4以及山東曲 某廠生產(chǎn)的普通保溫冒口（5號）放入1個砂箱內(nèi)，采用1箱5型同時澆注的方法。為了保證澆注條件的一致性，5個鑄件采用中心澆口方式及暗冒口的不知方式，澆注溫度約1530℃（爐前溫測儀精確測量）。由于澆注及充型過程中的熱損失，冒口套內(nèi)金屬實際溫度為1400℃左右。5個冒口通過5個相同的單鉑銠熱點偶進行測定。
5.2 溫度曲線及分析
圖3為5個通道同時連接測量，時間間隔為30s所得到的溫度曲線。所測量的5個不同保溫冒口內(nèi)金屬為45號鋼。
如圖3，從上到下的5條溫度曲線分別對應(yīng)1號到5號冒口?？梢灾庇^的看到5條溫度曲線的斜率從上到下依次增加，對應(yīng)其各自的冷卻速度從上到下一次增加，即各個冒口的保溫效果從上到下一次下降，從而可以對5個不同材質(zhì)的保溫冒口的保溫效果有較直接的了解，這與我們的實驗預(yù)期是非常吻合的。
如果需要對溫度數(shù)據(jù)進行精確的分析，可以直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)和所對應(yīng)的精確的時間進行進一步的分析。
6 結(jié)論
通過在保溫冒口試驗中引入串口技術(shù)及ADAM模塊，改進了保溫冒口實驗中傳統(tǒng)的測溫方法，使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，減少了實驗工作量，更增加了直觀的顯示方法，在保溫冒口實驗中充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性。
1 ADAM工控模塊
ADAM工控模塊是一組精巧的智能型信號處理模塊，具有對現(xiàn)場信號的完全獨立隔離、共地隔離、光隔離等特點，特別適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，具備如下特點。
（1）一模塊可提供多種輸入范圍及形態(tài)。ADAM模擬量輸入模塊可透過軟件的設(shè)定規(guī)劃，接受多種類型及范圍的信號，因此可增加系統(tǒng)設(shè)計的彈性，減少備品的需求。
（2）內(nèi)建智能型微處理器。
（3）采用ASCⅡ通訊協(xié)議?？衫贸Ｓ玫母呒壵Z言作為發(fā)展工具，軟件撰寫容易，透過ASCⅡ協(xié)議可與任何電腦連線通訊。
（4）采用二線式RS-485網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。數(shù)據(jù)傳輸僅透過一對絞線的RS-485網(wǎng)絡(luò)完成，安裝布線簡單。
（5）模塊可帶電插拔及具有電源反接保護功能?？杀苊馀渚€錯誤造成損壞；火線插拔的設(shè)計，允許隨時拆裝，而不影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作。圖1為ADAM-4018模塊與計算機連接及熱電偶分布圖。
2 Windows環(huán)境下的串口通信
在Windows環(huán)境下實現(xiàn)通信的一個簡便方法就是利用Windows中已提供驅(qū)動程序支持的串行口進行串行通信。在以往的DOS環(huán)境下，這些功能通過編寫串口中斷程序來實現(xiàn)。而在Windows環(huán)境下，系統(tǒng)完全接管了各種硬件資源，不允許用戶直接控制串口中的中斷（以便實現(xiàn)資源共享），程序員只能通過各種API（應(yīng)用程序接口）函數(shù)與串口打交道。
3 利用Visual C++編寫Windows環(huán)境的串口通信程序
利用Visual C++編寫Windows環(huán)境的串口通信程序主要采用控件MSComm串口編程及Windows API 串口編程的方法。
MSComm（Microsoft Communications Control）是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的Active X 控件，為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法，利用它可以建立與串口的連接，并可以通過串口連接到其他通信設(shè)備（如調(diào)制解調(diào)器），發(fā)出命令，交換數(shù)據(jù)以及監(jiān)視和響應(yīng)串行連接中發(fā)生的事件和錯誤。
Windows API (Windows Application Programming Interface)，是所有Windows應(yīng)用程序的根本之所在。Windows98/NT/XP等操作系統(tǒng)封裝了Windows串口機制，其串行通信設(shè)備驅(qū)動程序是Comm.drv，通過API函數(shù)編程來控制驅(qū)動程序，對硬件進行操作。 [nextpage]
4 程序設(shè)計
程序設(shè)計包括：編寫軟件與ADAM-4018模塊進行通信聯(lián)系；實現(xiàn)工程或者實驗中所需的各種功能包括：實時溫度曲線，且能夠自由調(diào)出歷史數(shù)據(jù)。實時溫度采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流程見圖2。
ADAM模塊在使用前需要對地址、輸入、波特率等有關(guān)參數(shù)進行設(shè)置。設(shè)置工作可以通過隨模塊的專用應(yīng)用軟件完成。模塊的設(shè)置完成后，根據(jù)需要進行響應(yīng)的程序設(shè)計即可使其投入應(yīng)用。對于本殼體來說，只需案秤現(xiàn)場數(shù)據(jù)的固定間隔讀取即可。我們采用了Visual C++程序開發(fā)語言進行程序設(shè)計，利用WindowsAPI串口編程技術(shù)，通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為程序提供串行通信功能。
5 實驗結(jié)果及分行
5.1 熔煉及澆注
實驗在生產(chǎn)現(xiàn)場進行，熔煉設(shè)備為200kg酸性中頻感應(yīng)電爐。為了比較發(fā)熱冒口與普通冒口的保溫補縮效果，將冒口直徑相同的方案1、2、3、4以及山東曲 某廠生產(chǎn)的普通保溫冒口（5號）放入1個砂箱內(nèi)，采用1箱5型同時澆注的方法。為了保證澆注條件的一致性，5個鑄件采用中心澆口方式及暗冒口的不知方式，澆注溫度約1530℃（爐前溫測儀精確測量）。由于澆注及充型過程中的熱損失，冒口套內(nèi)金屬實際溫度為1400℃左右。5個冒口通過5個相同的單鉑銠熱點偶進行測定。
5.2 溫度曲線及分析
圖3為5個通道同時連接測量，時間間隔為30s所得到的溫度曲線。所測量的5個不同保溫冒口內(nèi)金屬為45號鋼。
如圖3，從上到下的5條溫度曲線分別對應(yīng)1號到5號冒口?？梢灾庇^的看到5條溫度曲線的斜率從上到下依次增加，對應(yīng)其各自的冷卻速度從上到下一次增加，即各個冒口的保溫效果從上到下一次下降，從而可以對5個不同材質(zhì)的保溫冒口的保溫效果有較直接的了解，這與我們的實驗預(yù)期是非常吻合的。
如果需要對溫度數(shù)據(jù)進行精確的分析，可以直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)和所對應(yīng)的精確的時間進行進一步的分析。
6 結(jié)論
通過在保溫冒口試驗中引入串口技術(shù)及ADAM模塊，改進了保溫冒口實驗中傳統(tǒng)的測溫方法，使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，減少了實驗工作量，更增加了直觀的顯示方法，在保溫冒口實驗中充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性。
