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    鄭衛民 （1981-）


    男，助理工程師，現主要從事自動化控制技術的研究。



    摘  要：在自動化程序編制過程中經常會遇到將實時數據進行存儲，規定時間后取出，即實現數據緩存的功能。為了實現這種功能，在Step7編程軟件中依照FIFO原則編寫了功能塊FB1013。本文將結合實例詳細介紹這個功能塊的功能及應用狀況。

    關鍵詞：自動化控制程序；數據緩存；FIFO原則

    Abstract: In the automated programming process, we often encounter real-time data storage and output 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 take the example to introduce the function and the application condition of this function module in detail.

    Key words: Automation Control Program; Data cache; FIFO principle

1 前言

    FIFO(First IN First Out，先進先出)原則，即首先進來的數據或者信號等事物被優先處理。這一原則已廣泛應用于計算機科學、電子電路等技術領域，并制作出FIFO存儲器這種新型的大規模集成電路。做為系統的緩沖環節，FIFO存儲器是一個先入先出的雙口緩沖器，即第一個進入其內的數據第一個被移出，其中一個口是存儲器的輸入口，另一個口是存儲器的輸出口。在自動化控制程序中，經常會遇到這樣的情況：將一些實時數據進行存儲，在新數據進入的同時依照FIFO原則將原存儲數據取出進行應用，為了實現這種數據緩存的功能，本文將運用西門子的編程軟件Step7并結合熱風潤葉機的編制程序詳細進行說明。

2 應用狀況

2.1 熱風潤葉機工藝原理介紹

               

                    圖1   潤葉筒結構及工藝指標控制原理圖

    熱風潤葉機是打葉復烤線預處理段中主要大型設備，目的是提高煙葉的含水率，使水分進一步滲透，增加煙葉的柔軟性，為打葉機提供松散、舒張柔韌、潔凈的煙葉。熱風潤葉機的結構及工藝指標控制原理如圖1所示。水分自動控制由氣動薄膜調節閥和電磁流量計組成的控制回路來完成。根據電子秤的物料量、進料水分、出料水分及蒸汽含水率，得出加水量的設定值，在水路上設有流量檢測元件電磁流量計和執行元件氣動薄膜調節閥。電磁流量計動態地反映水的瞬時流量，并把數值傳給PLC模擬量輸入模板，使該值與計算出的加水量的設定值比較，由PLC的模擬量輸出模板輸出4～20mA的電信號給氣動薄膜調節閥的電氣轉換器，電氣轉換器將電信號轉變為氣壓信號，進而調整氣動薄膜閥的開度，使加水量與設定值保持一致，實現加水的自控。

2.2 原有問題及解決方案

    由于電子稱和進料口水分儀均安裝在潤葉筒入口前，即根據電子稱的物料量、進料水分、出料水分及蒸汽含水率所得出的加水量是此時尚在電子稱上物料的加水量，而這部分物料要進入到筒內還需要一定的時間，因此應該先將這個數據存儲起來，等到這部分物料進入筒內再將數據取出進行換算后傳遞給相應的執行元器件。

    針對以上提出的問題，可以根據FIFO原則在自動化程序中進行編程以實現這種存儲功能，如圖2所示。在Step7編程軟件中，將其命名為FB1013，其中，實數變量in和整型變量delay_second為此功能塊的輸入管腳，實數變量out為輸出管腳。這個塊的功能就是：將管腳in所輸入的數據進行存儲，每經過1秒會有一個新的數據存入。管腳delay_second為延遲輸出的時間，按FIFO原則從原來存儲的數據取出，存入到out管腳所填寫的地址中。圖3為根據電子稱的物料量、進料水分、出料水分及蒸汽含水率所得出的加水量，將其結果存放在MD314中暫時存儲。圖4為調用FB1013經過99秒后將加水量取出存入MD318，即當物料進入筒內后執行機構進行操作，這就保證了加水時間的準確性。

3 結束語

    在Step7編程軟件中可以根據工藝要求編制不同的功能塊，并且可以被多個對象調用，從而簡化整個工藝段程序的編制。本文所介紹的功能塊FB1013就是為了解決數據緩存的問題而編制的功能塊，它簡單易懂，而且可以被多次調用，在實際的應用過程中起到了非常有效的作用。
                      

                     圖2   時基為1s的模擬量延時程序塊

                 

                           圖3   加水量的計算
                

                        圖4   存儲加水量的取出


3 結束語

    在Step7編程軟件中可以根據工藝要求編制不同的功能塊，并且可以被多個對象調用，從而簡化整個工藝段程序的編制。本文所介紹的功能塊FB1013就是為了解決數據緩存的問題而編制的功能塊，它簡單易懂，而且可以被多次調用，在實際的應用過程中起到了非常有效的作用。

    其他作者：吳兆敏（1971-），工程師，現主要從事自動化控制技術研究。



                                           轉自《自動化博覽》