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案例頻道 摘 要：在自動化程序編制過程中我們經(jīng)常會遇到將實時數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，規(guī)定時間后取出，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存的功能。為了實現(xiàn)這種功能，我們在Step7編程軟件中依照FIFO原則編寫了功能塊FB1013。本文將結(jié)合實例詳細(xì)介紹這個功能塊的功能及應(yīng)用狀況。
關(guān)鍵詞：自動化控制程序 ；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)或者信號等事物被優(yōu)先處理。這一原則已廣泛應(yīng)用于計算機(jī)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(guī)模集成電路。做為系統(tǒng)的緩沖環(huán)節(jié)，F(xiàn)IFO存儲器是一個先入先出的雙口緩沖器，即第一個進(jìn)入其內(nèi)的數(shù)據(jù)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，我們也經(jīng)常會遇到這樣的情況：將一些實時數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，在新數(shù)據(jù)進(jìn)入的同時依照FIFO原則將原存儲數(shù)據(jù)取出進(jìn)行應(yīng)用，為了實現(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)潤葉機(jī)工藝原理介紹
熱風(fēng)潤葉機(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。水分自動控制由氣動薄膜調(diào)節(jié)閥和電磁流量計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)有流量檢測元件電磁流量計和執(zhí)行元件氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。電磁流量計動態(tài)地反映水的瞬時流量，并把值傳給PLC模擬量輸入模板，使該值與計算出的加水量的設(shè)定值比較，由PLC的模擬量輸出模板輸出4～20mA的電信號給氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的電氣轉(zhuǎn)換器，電氣轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮盒盘枺M(jìn)而調(diào)整氣動薄膜閥的開度，使加水量與設(shè)定值保持一致，實現(xiàn)加水的自控。
圖1 潤葉筒結(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)還需要一定的時間，因此我們應(yīng)該先將這個數(shù)據(jù)存儲起來，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。
針對以上提出的問題，我們可以根據(jù)FIFO原則在自動化程序中進(jìn)行編程以實現(xiàn)這種存儲功能，如圖2所示。在Step7編程軟件中，我們將其命名為FB1013, 其中，實數(shù)變量in和整型變量delay_second為此功能塊的輸入管腳，實數(shù)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(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，每經(jīng)過1秒會有一個新的數(shù)據(jù)存入，同時會按FIFO原則有一個原來存儲的數(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中暫時存儲。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，這就保證了加水時間的準(zhǔn)確性。
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(jié)束語
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，并且可以被多個對象調(diào)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，它簡單易懂，而且可以被多次調(diào)用，在實際的應(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，2004年1月版.
2.S7-300和S7-400編程語句表（STL）參考手冊，2004年1月版.
2.S7-300和S7-400編程語句表（STL）參考手冊，2004年1月版.
3.譚浩強(qiáng)編著.C程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，1999.
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號