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案例頻道 摘 要：在自動(dòng)化程序編制過程中我們經(jīng)常會(huì)遇到將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，規(guī)定時(shí)間后取出，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存的功能。為了實(shí)現(xiàn)這種功能，我們?cè)赟tep7編程軟件中依照FIFO原則編寫了功能塊FB1013。本文將結(jié)合實(shí)例詳細(xì)介紹這個(gè)功能塊的功能及應(yīng)用狀況。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制程序 ；數(shù)據(jù)緩存；FIFO原則
Abstract: In the automated programming process, we often encounter real-time data storage, removed after a specified time, namely, data caching functionality. In order to achieve this functionality, we compiled function block FB1013 in the Step7 programming software according to the FIFO principle . This article will unify the example to introduce this function block in detail the function and the application condition.
Key words: Automation Control Program；Data cache；FIFO principle
1 前言
FIFO(First IN First Out，先進(jìn)先出)原則，即首先進(jìn)來的數(shù)據(jù)或者信號(hào)等事物被優(yōu)先處理。這一原則已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子電路等技術(shù)領(lǐng)域，并制作出FIFO存儲(chǔ)器這種新型的大規(guī)模集成電路。做為系統(tǒng)的緩沖環(huán)節(jié)，F(xiàn)IFO存儲(chǔ)器是一個(gè)先入先出的雙口緩沖器，即第一個(gè)進(jìn)入其內(nèi)的數(shù)據(jù)第一個(gè)被移出，其中一個(gè)口是存儲(chǔ)器的輸入口，另一個(gè)口是存儲(chǔ)器的輸出口。在自動(dòng)化控制程序中，我們也經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：將一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，在新數(shù)據(jù)進(jìn)入的同時(shí)依照FIFO原則將原存儲(chǔ)數(shù)據(jù)取出進(jìn)行應(yīng)用，為了實(shí)現(xiàn)這種數(shù)據(jù)緩存的功能，在本文中我們將運(yùn)用西門子的編程軟件Step7并結(jié)合熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī)的編制程序詳細(xì)進(jìn)行說明。
2 應(yīng)用狀況
2.1熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī)工藝原理介紹
熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī)是打葉復(fù)烤線預(yù)處理段中主要大型設(shè)備，目的是提高煙葉的含水率，使水分進(jìn)一步滲透，增加煙葉的柔軟性，為打葉機(jī)提供松散、舒張柔韌、潔凈的煙葉。熱風(fēng)潤(rùn)葉機(jī)的結(jié)構(gòu)及工藝指標(biāo)控制原理如圖1所示。水分自動(dòng)控制由氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥和電磁流量計(jì)組成的控制回路來完成。根據(jù)電子稱的物料量、進(jìn)料水分、出料水分及蒸汽含水率，得出加水量的設(shè)定值，在水路上設(shè)有流量檢測(cè)元件電磁流量計(jì)和執(zhí)行元件氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。電磁流量計(jì)動(dòng)態(tài)地反映水的瞬時(shí)流量，并把值傳給PLC模擬量輸入模板，使該值與計(jì)算出的加水量的設(shè)定值比較，由PLC的模擬量輸出模板輸出4～20mA的電信號(hào)給氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的電氣轉(zhuǎn)換器，電氣轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮盒盘?hào)，進(jìn)而調(diào)整氣動(dòng)薄膜閥的開度，使加水量與設(shè)定值保持一致，實(shí)現(xiàn)加水的自控。
圖1 潤(rùn)葉筒結(jié)構(gòu)及工藝指標(biāo)控制原理圖
2.2 原有問題及解決方案
由于電子稱和進(jìn)料口水分儀均安裝在潤(rùn)葉筒入口前，即根據(jù)電子稱的物料量、進(jìn)料水分、出料水分及蒸汽含水率所得出的加水量是此時(shí)尚在電子稱上物料的加水量，而這部分物料要進(jìn)入到筒內(nèi)還需要一定的時(shí)間，因此我們應(yīng)該先將這個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，等到這部分物料進(jìn)入筒內(nèi)再將數(shù)據(jù)取出進(jìn)行換算后傳遞給相應(yīng)的執(zhí)行元器件。
針對(duì)以上提出的問題，我們可以根據(jù)FIFO原則在自動(dòng)化程序中進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)這種存儲(chǔ)功能，如圖2所示。在Step7編程軟件中，我們將其命名為FB1013, 其中，實(shí)數(shù)變量in和整型變量delay_second為此功能塊的輸入管腳，實(shí)數(shù)變量out為輸出管腳。這個(gè)塊的功能就是：將管腳in所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，每經(jīng)過1秒會(huì)有一個(gè)新的數(shù)據(jù)存入，同時(shí)會(huì)按FIFO原則有一個(gè)原來存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)取出，存入到out管腳所填寫的地址中。圖3為根據(jù)電子稱的物料量、進(jìn)料水分、出料水分及蒸汽含水率所得出的加水量，將其結(jié)果存放在MD314中暫時(shí)存儲(chǔ)。圖4為調(diào)用FB1013經(jīng)過99秒后將加水量取出存入MD318，即當(dāng)物料進(jìn)入筒內(nèi)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，這就保證了加水時(shí)間的準(zhǔn)確性。
圖2 時(shí)基為1s的模擬量延時(shí)程序塊
圖3 加水量的計(jì)算
圖4 存儲(chǔ)加水量的取出
3 結(jié)束語(yǔ)
在Step7編程軟件中我們可以根據(jù)工藝要求編制不同的功能塊，并且可以被多個(gè)對(duì)象調(diào)用，從而簡(jiǎn)化整個(gè)工藝段程序的編制。本文所介紹的功能塊FB1013就是我們?yōu)榱私鉀Q數(shù)據(jù)緩存的問題而編制的功能塊，它簡(jiǎn)單易懂，而且可以被多次調(diào)用，在實(shí)際的應(yīng)用過程中起到了非常有效的作用。
參考文獻(xiàn)
1. S7-300和S7-400梯形邏輯（LAD）參考手冊(cè)，2004年1月版.
2.S7-300和S7-400編程語(yǔ)句表（STL）參考手冊(cè)，2004年1月版.
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3.譚浩強(qiáng)編著.C程序設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，1999.
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)