鄭衛民 （1981-）


    男，助理工程師，現主要從事自動(dòng)化控制技術(shù)的研究。



    摘  要：在自動(dòng)化程序編制過(guò)程中經(jīng)常會(huì )遇到將實(shí)時(shí)數據進(jìn)行存儲，規定時(shí)間后取出，即實(shí)現數據緩存的功能。為了實(shí)現這種功能，在Step7編程軟件中依照FIFO原則編寫(xiě)了功能塊FB1013。本文將結合實(shí)例詳細介紹這個(gè)功能塊的功能及應用狀況。

    關(guān)鍵詞：自動(dòng)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(jìn)先出)原則，即首先進(jìn)來(lái)的數據或者信號等事物被優(yōu)先處理。這一原則已廣泛應用于計算機科學(xué)、電子電路等技術(shù)領(lǐng)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(huán)節，FIFO存儲器是一個(gè)先入先出的雙口緩沖器，即第一個(gè)進(jìn)入其內的數據第一個(gè)被移出，其中一個(gè)口是存儲器的輸入口，另一個(gè)口是存儲器的輸出口。在自動(dòng)化控制程序中，經(jīng)常會(huì )遇到這樣的情況：將一些實(shí)時(shí)數據進(jìn)行存儲，在新數據進(jìn)入的同時(shí)依照FIFO原則將原存儲數據取出進(jìn)行應用，為了實(shí)現這種數據緩存的功能，本文將運用西門(mén)子的編程軟件Step7并結合熱風(fēng)潤葉機的編制程序詳細進(jìn)行說(shuō)明。

2 應用狀況

2.1 熱風(fēng)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(fēng)潤葉機是打葉復烤線(xiàn)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(jìn)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(fēng)潤葉機的結構及工藝指標控制原理如圖1所示。水分自動(dòng)控制由氣動(dòng)薄膜調節閥和電磁流量計組成的控制回路來(lái)完成。根據電子秤的物料量、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(dòng)薄膜調節閥。電磁流量計動(dòng)態(tài)地反映水的瞬時(shí)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(dòng)薄膜調節閥的電氣轉換器，電氣轉換器將電信號轉變?yōu)闅鈮盒盘?，進(jìn)而調整氣動(dòng)薄膜閥的開(kāi)度，使加水量與設定值保持一致，實(shí)現加水的自控。

2.2 原有問(wèn)題及解決方案

    由于電子稱(chēng)和進(jìn)料口水分儀均安裝在潤葉筒入口前，即根據電子稱(chēng)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(chēng)上物料的加水量，而這部分物料要進(jìn)入到筒內還需要一定的時(shí)間，因此應該先將這個(gè)數據存儲起來(lái)，等到這部分物料進(jìn)入筒內再將數據取出進(jìn)行換算后傳遞給相應的執行元器件。

    針對以上提出的問(wèn)題，可以根據FIFO原則在自動(dòng)化程序中進(jìn)行編程以實(shí)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(shí)數變量in和整型變量delay_second為此功能塊的輸入管腳，實(shí)數變量out為輸出管腳。這個(gè)塊的功能就是：將管腳in所輸入的數據進(jìn)行存儲，每經(jīng)過(guò)1秒會(huì )有一個(gè)新的數據存入。管腳delay_second為延遲輸出的時(shí)間，按FIFO原則從原來(lái)存儲的數據取出，存入到out管腳所填寫(xiě)的地址中。圖3為根據電子稱(chēng)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，將其結果存放在MD314中暫時(shí)存儲。圖4為調用FB1013經(jīng)過(guò)99秒后將加水量取出存入MD318，即當物料進(jìn)入筒內后執行機構進(jìn)行操作，這就保證了加水時(shí)間的準確性。

3 結束語(yǔ)

    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(gè)對象調用，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就是為了解決數據緩存的問(wèn)題而編制的功能塊，它簡(jiǎn)單易懂，而且可以被多次調用，在實(shí)際的應用過(guò)程中起到了非常有效的作用。
                      

                     圖2   時(shí)基為1s的模擬量延時(shí)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(yǔ)

    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(gè)對象調用，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就是為了解決數據緩存的問(wèn)題而編制的功能塊，它簡(jiǎn)單易懂，而且可以被多次調用，在實(shí)際的應用過(guò)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(dòng)化控制技術(shù)研究。



                                           轉自《自動(dòng)化博覽》