I/O主控器RC-207在XY雙坐標掃描檢測系統中的應用

摘要：RC-207是日本RORZE公司生產的I/O主控制器芯片，其控制功能強。文中介紹了I/O主控器RC-207的主要性能和特點，給出了以RC-207為核心的X、Y掃描檢測系統的硬件組成和軟件設計方法。

關鍵詞：I/O主控器 掃描檢測 工控機 RC-207

1 RC-207主要性能及特點

RC-207是日本RORZE公司生產的具有強大控制功能的I/O主控制器。它能產生控制信號，以使電機驅動器按要求發出功率脈沖。主控制器本身就是一臺高性能的計算機，它具有二個串行口以及20個并行輸入口，16個并行集電極開路晶體管輸出口，除了進行一般的I/O操作外，其中部分端口可根據不同的工作方式定義為步進電機控制專用口。其內部監控程序已將有關定位控制以及步進電機操作的標準運輸和、標準數據輸入輸出方式編成子程序，以指令的形式或以系統調用的形式加以引用，使得RC-207成為一個“智能控制系統”的一部分。由于其體積較小，因而可以安裝在輸入、輸出源的附近，使用時應使其與控制單元的接線最短，以降低噪聲干擾。還可以通過一臺個人計算機或一個中央控制系統的主控機對步進電機的狀態以及外部輸入和輸出狀態進行實時監測。另外，采用光電隔離技術還可使過程控制在遠程任一確定范圍內進行通訊，其最遠距離可達1km。在RC-207上可用高級語言（如BASIC語言、C語言）對ASC II命令編程以使電機執行各種功能。RC-207內部具有EEPROM，并有條件轉移、調用子程序等程序控制指令。因此，一旦將程序裝入其中，即可脫機運行。并可通過RC-002通信元件與上位機通信。為了提高通信的可靠性，可使用應答方式（echo back）來工作。

2 檢測系統的構成及工作原理

如圖1所示，XY雙坐標掃描測系統主要由I/O主控器RC-207、通信主控元件RC-220A、電機驅動器RD-1234、工控機、步進電機M1、M2等組成。在使用DOP（鄰萃二甲酸二辛酯）測試過濾器漏點時（DOP發霧通過風機進入樣本箱，過濾器放在樣本箱表面），可使用該檢測系統代替人工操作控制兩臺電機，從而使機架上的探頭沿類似方波的軌跡在過濾器的表面移動，以檢測過濾器是否有泄漏點。其掃描軌道如圖2所示。

系統的控制檢測過程分為原點確認、泄漏檢測、確認檢測和記錄泄漏點等，以下分別予以介紹。

2.1 原點確認

操作人員先根據產品的特性設置好產品的名稱、型號、編號、高度、寬度等，并有計算機自動設置其坐標系統。在計算機點擊“原點確認”按鈕后，由計算機發出控制指令，該指令經RC-002通信主控元件變換后送入I/O主控器RC-207執行，然后輸出控制信號給驅動器RD-1234，并使驅動器按要求發出功率脈沖給X軸步進電機和驅動機架探頭。在X軸方向返回電氣原點之后，點限開關SO1將此信號輸入到主控器RC-207；計算機在接收到主控器RC-207發回的信號后，再發出控制指令，使探頭在Y軸方向返回電氣原點，當Y軸原點限位開關SO2檢測到該控制指令后，輸出信號給主控器RC-207。而后控頭返回電氣點，并經計算機確認后開始檢測。

2.2 泄漏檢測

點擊開始按鈕可使計算機發出控制信號給I/O主控器，主控器輸出信號給驅動器和驅動機架，使探頭沿著一個矩形方波的軌跡進行檢測（如圖2所示），同時計算機根據I/O主控器RC-207返回的探頭位置信號還可在屏幕上顯示出探頭的運行軌跡。在檢測過程中，如果檢測到泄漏點，則保存其位置坐標，并在屏幕上以紅色標示出泄漏點，同時由I/O主控器發出報警信號。

2.3 確認檢測

第二次檢測結束后，I/O主控器還將自動開始對泄漏點進行二次確認檢測。系統可以首先根據記錄的最后一個泄漏點的位置使探頭以非常規的速度快速步進到泄漏點處對泄漏點進行二次確認檢測。之后，以同樣步驟進行下一個泄漏點的確認檢測。如二次檢測過程中原泄漏點經確認后不是泄漏點，則將其所存值刪除，并在屏幕上清除所標示的泄漏點坐標。

2.4 記錄泄漏點

確認檢測結束后，探頭返回到電氣原點，并根據所置的打印標志來確認是否打印。如有泄漏點，則將泄漏點的坐標值、坐標系以及坐標系中的泄漏點位置打印出來。

3 系統程序設計

軟件系統分為管理與控制通信、數據采集、處理三部分，為實現對過濾器檢測的實時監控，工控機管理及監控軟件采用Visual Basic編寫，可運行在當前最受歡迎的Windows98和Windows NT系統，該程序采用面向對象的程序設計方法，界面友好。

該系統的主畫面程序設計流程圖如圖3所示。圖4為系統檢測程序流程圖。在這些軟件支持下，該系統具有如下功能：

（1）檢測功能，按測試按鈕進入過濾器DOP檢測畫面，本功能主要用于過濾器檢測探頭的控制和對其運行軌跡的監控，以及泄漏點的記錄和二次確認檢測等；

（2）泄漏記錄瀏覽功能，主要用來實現對歷史記錄的瀏覽及打印；

（3）手動控制功能，主要用于手動調整探頭位置，可用畫面按鈕進行控制；也可用鍵盤光標鍵進行控制；

（4）數據分析功能，主要對已檢測產品進行泄漏點位置分析和歷史數據的查尋，并對檢查結構進行打印；

（5）系統說明功能，用于顯示系統檢測說明及操作幫助。