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２００８年８月 石家庄职业技术学院学报 Ａｕｇ．２００８ 第２Ｏ卷第４期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ＶｏＩ．２Ｏ Ｎｏ．４ 文章编号：１００９．４８７３（２００８）０４．００３５－０３ ＰＬＣ控制的免烧制砖机的实现程序 曲昀卿ｈ， 师 鹏 ， 张永生２， 梁红硕ｋ （１、石家庄职业技术学院ａ．电气与电子工程系；ｂ、学生工作部；Ｃ、信息工程系，河北石家庄０５００８１； ２、河北传媒学院计算机中心，河北石家庄０５００７１） 摘 要：介绍了计算机通过网络采集数据的工作原理，对免烧制砖机的ＰＬＣ程序进行了模拟，它实现了网络数 据采集、分析显示及对免烧制砖机的实时控制． 关键词：免烧砖；制砖机；ＰＬＣ；Ｃ＋＋ＢＵＩＬＤＥＲ；Ｓｏｃｋｅｔ 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 免烧砖是一种新型的建筑材料，免烧制砖机则 １．２ ＰＬＣ的数据采集 是生产这种新型材料的机器，以液压和电机为动力， 通过给ＰＬＣ外接相应传感器，即可对机器的状 通过液压部件产生强大的压力，将原料按模具压制 态进行实时监控．由于ＰＬＣ提供了网络通信功能， 成型，并根据模具的不同，压制出不同规格的产品． 采集到的数据和ＰＬＣ的动作都可以通过网络发送 ＰＬＣ（可编程逻辑控制器）将早期的ＣＰＵ应用 给上位机管理程序进行处理．上位机能对采集到的 到工业自动控制中，通过对其进行编程以实现相应 数据进行存储、分析，对命令进行解释、执行，并且可 的功能．随着技术的不断发展，ＰＬＣ能实现的功能 以发送命令给ＰＬＣ，实现控制通信．ｕ Ｊ 越来越丰富，特别是现在的ＰＬＣ控制器支持网络通 １．３数据模拟及发送 信，使得大范围内、分散的联网控制成为可能，同时， 数据模拟是通过产生随机数，并经过一定的计 可通过上位机对多处设备进行集中控制与管理，以 算产生对应的电压、电流等数值，但电压值是缓变 实现更强的功能．诸多的优点使ＰＬＣ成为免烧制砖 量，变化相对较慢，除非出现故障或事故．而随机数 机自动控制的首选，它不但功能强大，而且为以后的 模拟不能保证所模拟的数据绝对真实，由于受专业 功能扩展做了准备，为上位机开发相应的监控管理 知识水平和模拟要求的，我们仍采用这种模拟 软件提供了便利，并且可对其状态进行监控，分析后 方式、数据模拟模块通过定时器定时产生各种模拟 即可得出最佳控制状态． 数据，通过ＣｌｉｅｎｔＳｏｃｋｅｔ控件将数据按一定的格式 １ ＰＬＣ控制及模拟程序 通过网络发送，由上位机程序进行处理．由于数据采 １．１ ＰＬＣ自动控制原理 集的时间间隔相对较短，故可忽略电磁干扰对网络 ＰＬＣ采用“顺序扫描，不断扫描”的工作方式． 的影响． 为了实现免烧制砖机的自动控制，需对ＰＬＣ添加相 １．４命令的接收及发送 应的输入与输出，以便整个工作过程循环执行．ＰＬＣ 模拟程序需模拟数据和模拟机器的运动状态， 的输入为接近开关，当某一个部件到位后，接近开关 通过网络将机器的动作以命令的方式发送给上位机 向ＰＬＣ发送信号，ＰＬＣ根据不同信号发出不同的指 程序，由上位机程序显示相应的示意动画．模拟程序 令，并通过电磁阀控制液压设备开始下一步运动，这 还要接受由上位机程序发送过来的动作指令，并进 就是免烧制砖机自动控制的基本原理．由于ＰＬＣ循 行延时模拟，向上位机程序返回完成指令．另外，免 环一次的时间非常短，所以，ＰＬＣ是通过对输入信 烧制砖机在生产过程中各部件都要进行循环运动， 号的实时反应来实现自动控制的．… 所以，模拟程序需要模拟它的自动运动过程． 收稿日期：２００８—０３—２７ 作者简介：曲昀卿（１９７８一），女，河北石家庄人，石家庄职业技术学院讲师 维普资讯 http://www.cqvip.com ３６ 石家庄职业技术学院学报 第２Ｏ卷 运动状态模拟分单步模拟和自动运行模拟．单 ２上位机程序设计 步模拟是通过函数ｉｎｓｔｒｕｃｔ（）处理上位机程序发送 上位机程序是为了对机器的功能进行进一步扩 过来的指令，并返回动作完成信息；自动运行模拟是 展而编制的，它可以通过ＰＬＣ或数据采集卡对机器 通过ｔｉｍｅｒ控件来实现各个动作命令的循环发送， 的状态进行监控，并对数据进行记录和处理．另外， 并做出延时模拟．由于模拟的是机器的动作，所以， 上位机程序还可以通过网络对机器的动作进行控 对时间的要求并不是非常严格，故采用ｔｉｍｅｒ控件 制，以实现远程控制． 即可达到精度要求．命令的发送与接收是通过 上位机程序的主要模块有：控制界面模拟、原始 ＣｌｉｅｎｔＳｏｃｋｅｔ控件来实现的．通过设置标志位来区分 数据查询与显示、采集数据的实时显示和通信模块． 命令与数据． 其功能模块结构见图１． 图１上位机功能模块结构 ２．１数据库设计 并且从这个时刻开始监控后面所采集的数据，如果 原始数据表（Ｍｙｄａｔａ）用来存储通过数据采集 数据仍越界，则计算报警开始到此次数据采集期间 获得的数据，此数据能够最直接、最准确地反映某一 的报警数据峰值、平均值及持续时间，直到第一次发 时刻机器的数据状态，表的数据量非常庞大．其中的 现采集的数据趋于正常，将这段时间报警的相关数 字段分别为： 据记人数据库中，就完成了一次报警数据记录．越界 Ｔｉｍｅ 数据采集时间 的数据类型不同，将被记人不同的数据库，如电压报 Ｅｌｃｃｕｒ 机器电流值 警数据库、电流报警数据库等． Ｖｏｌｔａｇｅ 机器电压值 每天凌晨系统自动创建新表，并同时对原始数 Ｔｍｐｒ 液压站温度值 据库的过期数据进行备份、清理．但由于开始工作时 报警数据库记录的是在数据采集过程中的越界 间的不确定性，程序可能在凌晨并没有运行，如果错 数据．当某一个数据值越界时，会将此次报警的起始 过了这个时刻，当天的数据库就不会被创建，故在启 时间、报警类型、持续时间、报警期间峰值和平均值 动程序时，要检查当天数据表存在与否，如果不存在 输人数据库，此表的数据字段分别为： 则需手工创建，并清理过期数据． Ｓｔａｒｔｔｉｍｅ 报警开始时间 ２．２通信模块的实现 Ｔｙｐｅ 报警类型 通信模块是整个上位机程序的关键部分，通过 Ｌｏｎｇ 报警持续时间 它将机器部分与上位机部分区分开，如果其中一方 Ｍａｘ 报警期间报警数据最大值 需要改动或者进行功能扩展，则只需更改这一方相 Ｍｉｎ 报警期间报警数据最小值 应的功能部分． Ａｖｅｒａｇｅ 报警期间报警数据平均值 （１）通信数据设计 报警开始时间为采集数据的第一次报警时间， 上位机需要向机器发送运动指令，而机器也会 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 曲昀卿等：ＰＬＣ控制的免烧制砖机的实现程序 ３７ 向上位机发送实时采集的数据和动作完成信息，这 些数据通过Ｓｏｃｋｅｔ控件的ＳｅｎｄＢｕｆ（）方法发送．为 了区分数据与命令，设置发送的类型为Ｂｉｔ型，以第 一Ｂｉｔ作为标志位．由于１Ｂｙｔｅ为８位，因此，它可以 表示２５６种状态，可以满足当前和以后扩展的需要． ①传输的是命令和动作完成信息时，上位机的 标志是８８，即ｂｕｆｆｅｒ［０］＝８８．在第二Ｂｉｔ中保存命令 值．为方便，将命令和相应的动作完成信息的代码设 置成一致的形式．具体的对应关系见表１． 表１命令和动作完成信息的对应关系 由于大多数命令是单步运行和自动运行共用 的，为了区分，特在上位机程序中设置ｂｏｏｌ型变量 ｉｓａｕｔｏ来指示机器的运行状态．以下是在自动运行 中用到的一些特殊命令： ６３压缩回位，同时输出成品． ６４脱型下降，同时压缩继续下降，以输出成品． ６５压缩下降，同时供给后退． １３电机震动，同时托板后退． ②传输的是采集到的数据时，标志位为９９，即 ｂｕｆｆｅｒ［０］＝９９．采集到的电压、电流、温度等数据通 过ｍｅｍｃｐｙ（）函数，加到ｂｕｆｆｅｒ［］数组中，并通过 ＳｅｎｄＢｕｆ（）方法发送给上位机． 当上位机程序收到发来的数据后，从ｂｕｆｆｅｒ［］ 中将对应的数据取出并处理．【２ Ｊ （２）通信模块的功能 上位机程序的通信部分主要是对接收的数据进 行识别，并对其进行相应的处理．所实现的处理功能 包括：控制命令的下发、动作完成信息的接收并在界 面部分进行相应示意、采集数据记人数据库、报警数 据信息的统计并记人数据库及实时数据的显示． 当接收到动作完成信息时，通过液晶屏幕模拟 控件ＬＣＤＳｃｒｅｅｎ显示相应的动作．通过ＴＱｕｅｒｙ控 件将采集到的数据存入原始数据表，当数据出现越 界时，对该项数据进行监控，直到数据恢复正常并将 本次报警的统计信息记人相应的报警数据库．实时 数据的显示包括实时曲线和ＬＥＤ显示，并显示最近 一段时间的数据列表． ３界面模拟的实现 界面模拟的模拟部分包括液晶屏幕模拟和 ＬＥＤ数据显示．界面模拟部分不但能生动、直观地 反映机器的运行状态，同时能实现控制命令的下发． 为了使ＬＣＤＳｃｒｅｅｎ显示相应的动作，需要使用 资源文件载人要显示的图片．资源文件可以通过编 译直接包含在程序中，当程序运行后，资源也一同调 入内存，故使用方便、灵活． ４数据的查询与结果显示 查询部分提供了对时间、电流、电压、温度等数 据不同组合的查询，如可查询某个时间段内电压值 大于２１５ Ｖ，电流值小于２ Ａ的所有数据．原始数据 可以通过查询获得，为了让用户能够直观地看到数 据，采用曲线显示、列表显示和报表显示３种方式来 显示查询结果． ５实时数据的显示 实时曲线是实时数据显示的重要方面，是数据 监控的一部分，它将采集到的数据以曲线的形式表 示出来，可分别显示电压、电流和温度曲线，曲线自 动向左移动，以时间为ｚ轴，变量值为Ｙ轴，在形式 上类似于Ｗｉｎｄｏｗｓ任务管理器． ６ 报表功能 报表功能是数据库管理软件的重要功能．它是 对数据的汇总，是对某一类数据的统计，以数据的方 式反映问题．数据日报是将本日内所有的采集数据 进行汇总，算出电压、电流、温度数据的最大值、最小 值和平均值，它是对报表以前当天所有数据的统计， 是这一天生产情况的反映． 由于每天都会有大量的报警信息，而且这些报 警信息相对于原始数据更具有研究价值．报警数据 并不是简单地将某次越界数据记人数据表，而是将 某次报警的统计数据记人数据表中，所以，报表时无 需对数据表中的数据进行统计，而是直接显示．从报 表中，可以看出一次报警的起始时问、报警类型（上 界越界、下界越界）、持续时间、峰值（最大值、最小 值）和平均值等． 总之，通过ＰＬＣ控制免烧制砖机，可以使生产 免烧砖的工作流程更加智能化。而ＰＬＣ控制器的 网络化，加速了生产，推动了生产免烧砖工艺的工业 化和信息化。 （下转第８０页） 维普资讯 http://www.cqvip.com
８０ 石家庄职业技术学院学报 第２０卷 审美价值的质素，因为“宗教情感像审美感情一样， 对自然界中的美、对人类精神的表现和显示中的崇 高不会无动于衷……”［ ］ ６７。所以，高洛音乐中的 参考文献： ［１］列・斯托洛维奇．审美价值的本质［Ｍ］．凌继尧，译．北京：中国 社会科学出版杜，１９８４． ［２］ 马克思恩格斯列宁斯大林著作编译局．马克思恩格斯 宗教价值不但渗透着审美价值的质素，而且它本身 也是一种特殊的审美价值。 全集：第十九卷［Ｇ］．北京：人民出版社，２００５． ［３］朱狄．当代西方美学［Ｍ］．北京：人民出版社，１９８４ ［４］顾玉成，普庵咒：序［０］．百瓶斋琴谱． 责任编辑：刘澍 Ａ ｔｅｎｔａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｇａｏｌｕｏ ｍｕｓｉｃ ｆａｉｒ ＬＩ Ｙａｎ—ｌｉａｎｇ ，ＬＩＵ Ｄｏｎｇ—ｘｉｎｇ （１．Ｓｔｕｄｅｎｔ Ａｆｆａｉｒｓ Ｏｆｆｉｃｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０５００８１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｕｓｉｃ，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ＣｏＵｅｇｅ，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ，Ｈｅｂｅｉ ０５３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｖａｌｕｅｓ ｏｒｉｇｉｎａｔｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖａｌｕｅｓ．Ｌｉｋｅｗｉｓｅ，ｔｈｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｍｕｓｉｃ ｉｎｃｌｕｄｅ ｂｏｔｈ ａｅｓｔｈｅｔｉｃ ａｎｄ ｎｏｎ。ａｅｓｔｈｅｔｉｃ ｍｕｓｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｓｉｃ ｒｅｌｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉ— ｆｉｅｄ ｓｏｃｉａｌ ｄｅｍａｎｄｓ ｆｏｒ ｍｕｓｉｃ ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅ Ｇａｏｌｕｏ ｍｕｓｉｃ ｆａｉｒ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ａｅｓｔｈｅｔｉｃ，ｒｅｌｉｇｉｏｕｓ，ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｖａｌｕｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇａｏｌｕｏ ｍｕｓｉｃ ｆａｉｒ；ｖａｌｕｅ；ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ （上接第３７页） 参考文献： ［１］陈建明．电气控制与ＰＬＣ应用［Ｍ］．北京：电子工业出版社， ２００６ ［２］王宏，傅新苗，冉欣．Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ程序设计教程［Ｍ］．北京：清 华大学出版社，２０００． 责任编辑：金欣 Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｎｏｎ－ｂｕｒｎｉｎｇ ｂｒｉｃｋ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｑｕ Ｙｕｎ—ｑｉｎｇ ． ＳＨＩ Ｐｅｎｇ ， ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ２，ＬＩＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｓｈｕｏ （１ａ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；ｂ．Ｓｔｕｄｅｎｔ Ａｆｆａｉｒｓ Ｏｆｆｉｃｅ； ｃ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０５００８１，Ｃｈｉｎａ； ２，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈｅｂｅｉ Ｍｅｄｉａ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０５００７１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｔｈａｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄａｔａ ｂｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｓｉｍｕ— ｌａｔｅｓ ｔｈｅ ＰＬＣ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ—ｂｕｒｎｉｎｇ ｂｒｉｃｋ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ．Ｓｏ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａ ｉｓ ｒｅａｌ— ｉｚｅｄ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｋｅｖ ｗｏｒｄｓ：ｎｏｎ—ｂｕｒｎｉｎｇ ｂｒｉｃｋ；ｂｒｉｃｋ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ；ＰＬＣ；Ｃ＋＋ＢＵＩＬＤＥＲ；ＳＯＣＫＥＴ
