计算机应用论文

计算机应用 本文由yulongjuige贡献 计算机应用论文 非金属薄膜生产线计算机测控系统研究和应用 摘要:在非金属薄膜生产中，对薄膜厚度的在线实时检 测具有非常重要的意义。本文是针对非金属薄膜生产线测控 系统的研究，传感器选用红外传感器，采用PLC控制系统， 上位机操作界面采用了可视化效果好、方便易学的软件 VisualBasic 进行了系统界面的开发。 关键词:非金属薄膜;PLC;Visual Basic 塑料薄膜生产在国民经济中占有重要地位，它广泛应用 于工农业生产和日常生活中，特别是生产出来的宽幅薄膜， 在农业生产中倍受欢迎。塑料薄膜生产过程中在线控制厚 度，对提高产品质量，降低能耗有着重要作用。对于非金属 薄膜，厚度是质量的重要的指标之一，准确地测量非金属薄 膜的厚度在制膜工艺中起着关键性的作用。 1、测控系统总体根据现场调研和生产要求，此测 控系统完成如下功能:(1)该在线检测显示被测物厚度; (2)参数标定、特性测试; (3)补偿修正、偏差显示; (4) 定点数、定点、任意点测量;(5)保存测量数据，查看历 史纪录;(6)当误差超过允许值时，报警显示;(7)手动 调整及静态测试;(8)测控系统应提供帮助信息，以方便 用户操作。 步进电机速度控制是靠输入的脉冲信号的变化来改变 的，从理论上说，只需给驱动器脉冲信号即可，每给驱动器 一个脉冲(CP)，步进电机就旋转一个步距角(细分时为一 个细分步距角)但是实际上，如果脉冲信号变化太快，步进 电机由于惯性将跟随不上电信号的变化，这时会产生堵转和 丢步现象，所以步进电机在启动时，必须有升速过程，在停 止时必须有降速过程。一般来说升速和降速规律相同，在本 系统中，需要对薄膜做横向和纵向两个方向的厚度的在线检 测，由于是实时检测，所以在生产中对横向检测检测时，红 外传感器的探头必须沿横向做往复运动，而红外传感器的探 头是固定在传感器托架上的，所以也就意味着传感器托架必 须做直线往复运动。这样PLC 程序设计的目的是利用PLC 指 令设计步进电机的控制程序，实现的控制过程是:自动控制 时，在步进电机变速启动时，从某一速度按所希望的斜率自 动升至高速运行，并按同样的斜率从高速逐渐降至这一速度 速，然后进入下一周期的循环，在这样的循环往复运动中， 保证传感器探头在流延机生产线上能实时检测。 整个系统采用计算机作上位机和PLC 作下位机的系统。 此系统是目前广泛应用于工业控制集散系统的典型结构。它 具有“分散检测，集中管理”的特点，同时采用微机智能技 术，分层次结构和局部网络通讯技术，从而可以大大提高系 统的可靠性及管理水平，提高生产效率。 2、测控系统的硬件构成: (1)传感器的选用:传感器的种类很多，分类的方法 各不相同。本系统中需要检测的信息有薄膜厚度信息和探头 的位移信息。其中检测薄膜厚度信息传感器选用红外传感 器。红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元 件，通常称为红外探测器。在工作时，红外发射管进行红外 光的发射，越过障碍物—塑料薄膜后，由红外接收管进行接 收。红外接收线路集成了前置放大器、限幅放大器、带通滤 波器、峰值检波器、整前电路和输出放大电路，灵敏度很高。 (2)可编程控制器的选用:可编程序控制器(PLC)是 自动化控制系统的重要组成部分，可编程序控制器是由继电 器逻辑控制系统发展而来，所以它在数字处理、顺序控制方 面具有一定优势，它采用了典型的计算机结构，主要包括 CPU、RAM、ROM 和输入/输出接口电路等。本测控系统中PLC 的作用有三点:(1)对采样数据进行A/D转换，有控制回路 时对反馈信号进行D/A 转换;(2)控制步进电机的运动; (3)利用PLC 的通信功能，与上位机实现通信。根据以上， 选用西门子的PLC300 系列产品。 3、上位机软件和界面的设计 (1)开发软件选择。本系统采用Visual Basic 这一用 户最多，应用领域最为广泛的开发工具，主要基于VB 的以 下特点:VisualBasic 是微软公司推出的拥有全球最多用户 的优秀的可视化编程环境，它巧妙地将Windows编程的复杂 性封装起来，使编程人员能轻松地编写Windows 应用程序。 (2)主界面设计及操作。按照功 能模块分析，界面的 设计必须友好和功能完善。我们用VB 语言进行界面的设计。 该测控系统软件所要完成的功能有:在线检测显示被测物厚 度、参数标定、特性测试、补偿修正、偏差、报警状态，并 以图形显示;定点、任意点测量，保存测量数据，查看历史 纪录等。数据查看，数据标定等按钮点击后就会出现相应的 控制画面。调看相应的数据，画面及修改相应的参数。 4、结语 本文针对非金属薄膜生产线，对薄膜生产线的测控系统从硬 件的配置到软件的开发进行了设计。文中在软件开发中选择 VisualBasic 这种易学易用、功能强大的可视化语言进行测 控软件的开发有着广阔的前景，对广大的中小型企业有着很 实际的意义。 【参考文献】 [1]郁有文.传感器原理及工程应用[,].西安:西安电子科 技大学出版社，2000. [2] Brian Siler，Jeff Sports. Special Edition Using Visual Basic6. 康博创作室[M].第1 版，机械工业出版社， 1999. [3]宋秀敏，刘冬春，郭跃红(智能化胶层厚度在线检测系 统(测量与设备，2001. [4]Vyalyas M E.Laaneots R A. Term film thickness and its definition [J].MeasurementTechniques，1990.