远程计算机电源控制系统的设计及实现

2014-03-10李丽萍

中国高新技术企业 2014年4期

李丽萍

摘要：在电子科技不断发展的过程中，计算机产业也在快速发展，对于计算机的操作技术方面的研究一直都是技术人员研究的问题和方向。对于控制计算机中，分为人工和智能化，基于远程化的计算机电源控系统就是在设计中不断研究的方向，通过计算机软硬件方面的有机结合，来实现计算机内部操作的智能化。

关键词：计算机；电源远程控制；操作协议；智能化控制

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0024-03

信息技术的快速发展，对计算机操作性能的要求也是越来越多，在一些职能部门当中，改善计算机的使用效能，更加合理地完善计算机的智能化是计算机产业不断发展的重要因素。不断简化的人为操作，使得在一些工作当中减少人所产生工作的负担是计算机操控技术革新的重要体现。这样可以在很大程度上节省人力消耗，也能够在一定程度上降低因人为因素导致的数据错误现象发生的概率。对于远程计算机操控技术就是在现有的计算机控制技术上一次新的发展过程，通过在电源控制方面的技术研究，来不断完善计算机控制的设计方案，以及将合理的方案投入使用，更好地服务于大众，下面我们就远程计算机电源控制系统的设计以及实现的方式展开相应的研究。

1 计算机电源开启方式

在使用远程的计算机电源控制中，就要对于电源的开关系统进行具体的介绍，其工作原理简单来讲就是计算所智能装置与电机直接相连，装置可以有效的控制计算机在启动的初期所产生的相关的负效应，比如明显的电压减低以及过大的冲击电流，根据载荷的大小智能的调节电流的大小，这样不仅可以起到智能化控制，还能有效保护在实际生产过程中接触的操作人员的安全控制，实现安全生产，实现可持续发展，此外计算机电源控制开关方式有人工操控的技术无法比拟的系统优势，由于其体积小、操作方便，构造也很简单，因此故障率极低，这也是电源控制系统应用得到重视的原因之一。

对于远程电源控制方式来讲其主回路是通过普通的晶闸管作为开关，但是电源启动技术方面，大功率的晶闸管是作为主回路开关元件的首选，导通角的智能化系统控制是通过单片机的应用实现的。计算机电源控制启动装置的具体工作机理是：（1）在最开始的启动阶段，晶闸管的导通角逐渐升高，电机两端的电压也会随之产生变化，由此会对晶闸管的输出电压产生调节功能，当控制系统转速升高到启动扭矩时，启动过程便结束；（2）计算机电源控制装置还具有一个关键的功能——限流，当晶闸管处于完全导通状态时，电机便会处于额定功率下工作，再加上旁路接通起的同时启动，可以有效地延长晶闸管的使用周期，此时计算机进入到稳定运行状态；（3）当计算机程序需要停车时，第一步是旁路接通起器的断开，这样做的直接目的是减小旁路接通器内晶闸管的导通角，这样的话电机转速归零，计算机操作停止，最终处于关闭状态。

2 计算机电源控制系统设计

计算机远程控制不仅能够保证计算机装置在启动、运行中的平稳而且能够有效地减少冲击电流的危害伴随着计算机技术的发展，启动过程与计算机相连，实现交互式操作智能化程度更高。由此不难发现计算机远程控制装置具有很大的发展潜力与发展前景。解决远程震荡以及冲击电流的不利影响的最为有效地途径便是运行前根据预定的可控曲线进行设置，分阶段慢速有序的启动计算机系统，这样一来便可以解决很多动力学问题。现在简单介绍几种常用的计算机远程控制方式：（1）斜坡恒流：电流升高的速度越快，启动速率越高。这种方式是以一定的速率提高电流，直到预定的制定电流后，再以恒定的电流运行，直到启动阶段完成。（2）斜坡电压：启动电压由低到高逐步攀升，不需要闭环控制电流的过程。这种启动方式的最大优点是机理简单易懂，系统故障率低，但是缺乏对电流的控制，因此晶闸管会受到电流的冲击，使用寿命降低。（3）阶跃式：启动阶段加载启动扭矩，这个扭矩一般很大，这样可以有效降低负载的静摩擦力，但是这种方式的弊端是会对计算机装置产生强干扰.（4）矩形转矩：这种启动方式相比较上述三种而言，体积较小，故障率低，结构完善紧凑，设计更加合理优化，安全措施齐全，载荷能力大。

计算机远程控制装置的硬件设计主要集中在电路设计上，其中主回路的控制是核心因素，关键是晶闸管的设计，连接顺序为计算机装置与电动机，其中晶闸管的导通角设计也是重要的一点，使输出电压逐步升高直至额定电压。

在计算机远程控制装置中，控制器的质量以及工作原理直接决定着控制系统的优劣，目前通常的控制器为可编程化的控制器，这种控制器的可靠性较高，可以实现系统的优化和平稳运行，整个运行系统的控制上位机通常是由电子计算机来担当，由此可见，可编程控制器以及电子计算机是关键的两个因素，需要进行相应的程序计算与设计，这种程序设计的过程优化以及结果的完备性、可靠性、准确性直接影响到机械运行的可靠性、稳定性。

具体而言，可以从以下几个方面来阐述计算机远程控制装置的软件设计：可编程控制器往往采用面向运行过程的control language和面向问题的image language，其特点是结构简单紧凑，过程直观易懂，它的程序设计方案一般是根据流程图来实现的；以电子计算机为上位机的计算机软件选取，伴随着现代科技的不断发展，现代计算机软件的功能也日趋强大与完善，可靠性不断提高，这些软件通常都会选择面向对象以及可视化的设计方法，同样，计算机远程控制装置控制系统的控制软件应该具有响应速度快、敏感度高和分析点准确、过程优化等特点，操作界面与接口模块采用不同的程序语言编写也就成了必然条件。这是软件设计里面比较重要的一步，首先要把握操作主界面的设计，因为这是可视化操作界面与操作人员最直接的界面，要求界面简单，直观，功能齐全。

3 远程计算机操控技术的方案设计

远程电源控制节点设计中的硬件部分设计中S3C44B0X是以ARM7TMDI为内核的高性能CPU，是ARM公司最早为业界普遍认可并且赢得最广泛应用的处理核。S3C44B0X的推荐最高工作频率为66MHz。采用0.25μm工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。其低功耗精简和出色的全静态设计特别适合于对成本和功耗敏感的应用。同样S3C44B0X还采用了一种新的总线结构，即SAMBAII（三星ARMCPU嵌入式微处理器总线结构）。

S3C44B0X通过4个I/O口（PC0、PC1、PC2、PC3）将控制信息分别输出到4个电磁继电器上，继电器选用10A额定电流，既可以控制大功率的交流电，又可以控制直流电（弱电）。通过控制交流电的开关直接控制远程被控制计算机的电源，也可以在紧急情况下强行断电关闭计算机。通过控制直流电的开关动作（闭合、断电时序），模拟人工按计算机的电源键，达到开关计算机的目的（包括重新启动），从而保护计算机相关硬件设备。该设备目前原则上只控制一台计算机，最多同时支持两台计算机的电源控制。

图1 远程继电控制示意图

在远程控制的嵌入式软件设计中，选用ARM公司提供的ADS1.2开发工具进行开发和调试，ADSl.2提供完整的Windows界面开发环境，它使Windows平台的开发人员能快速适应该软件功能。该软件的C语言编译器效率极高，能同时支持C++语言，使软件、硬件工程师可以很方便地使用C语言进行开发。为了提高调试速度，增强批量调试各函数的功能，可以将函数的关键状态变量输出到串口，通过上位机保存各个调试状态，再离线

分析。

4 结语

在本文中，从对远程计算机的核心控制中的电源配件进行分析，剖析了电源开关的相应使用原来，通过数据的变换来实现智能远程计算机操作系统。通过改变计算机控制的方式，来使得电源的操作系统更加的方面，在使用中也操作更加简单并且通过相关的检测和监控方式来完善远程计算机电源控制系统的设计和实现。另外，该电源控制系统不仅仅可以用于远程计算机电源的控制，也同样适用于无人值守机房、化工等领域中危险设备的远程电源管理控制当中。

参考文献

[1] 明五一，沈娣丽，刘武发.基于ARM7无线传输

的热电偶测温监控系统[J].单片机与嵌入式系统

应用，2010，11（13）：169-172.

[2] 明五一，刘武发.基于ARM点到点通讯协议的设

计及实现[J].才智论坛，2009，7（13）：

243-244.

[3] ARM Limited.ARM7TDMI（Rev4）Technical

Reference Manual[M].ARM DDl，2001，12

（17）：390-392.

[4] 沈娣丽.小型集散控制系统组态软件设计[D].华

中农业大学，2005，10（14）：301-303.