转矩流变仪是研究聚合物材料的流动、塑化、剪切稳定性的理想设备,在科研和生产领域有广泛的应用。通过引入分布式监控及RS-485通信等技术,构建基于RS-485总线的集散式转矩流变仪测控系统,可以大大提高系统的可靠性,并使仪器便于日后的维护和扩展。本文详细阐述了本测控系统的设计思想,以及整个系统的硬件实现和软件设计。该系统结构简单、硬件性能优良、软件功能强大、图形界面友好。所设计的转矩流变仪测控系统是以计算机为核心的集散控制系统,设备间通过RS-485总线进行通信,Modbus通信协议保证了数据传输的可靠、准确、快速。温度、压力和转矩等参数的测量分别由以单片机为核心的温度测控模块、压力和转矩测量模块来实现,转速的测量由PLC完成,他们共同组成了系统的硬件部分。为了提高压力的测量精度,采用了比率测量原理。软件部分主要包括主控制器软件和下层设备内部软件两大部分。主控制器软件界面友好、使用方便、功能完善,包含用户接口模块、下层设备相应软件模块和Modbus通信模块。下层设备中,温度测控模块、压力和转矩测量模块内部程序采用C51开发,PLC内部控制程序采用梯形图语言设计,实现了对转速信号的测量和一些其他功能。经实验验证,所设计的转矩流变仪具有很好的性能,完全能够达到所要求的各项指标。