我和别人发生纠纷，我冲动给那个人一个打耳光，然后警察要把我扔进看守所，不知道判几年_百度知道
我和别人发生纠纷，我冲动给那个人一个打耳光，然后警察要把我扔进看守所，不知道判几年
我和别人发生纠纷，我冲动给那个人一个打耳光，然后警察要把我扔进看守所，不知道判几年是刑警，我就不明白这管刑警什么事情？不是派出所？公交车上揍的！这是不是属于警察自己私自这么做的？不是派出所拘留几天不就行了？咋刑警都来找我
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我有更好的答案
如果你给对方造成的伤情属于轻伤或重伤，则涉嫌故意伤害罪，是要承担刑事责任的。也有可能你涉嫌寻衅滋事罪或者其他的犯罪，最好是咨询一下律师或者聘请律师。
刑事拘留，估计30天就放了。
没关系的话牢底坐穿，有关系马上放你出来
这个看鉴定结果了。
没接上医院说这疼那疼的
你惹到大仙了
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。考研初试考什么_百度知道
考研初试考什么
初试考试科目包括政治、外语、数学（数一、数二和数三）和专业课（统考和非统考专业课）。初试主要考察你的理论实力。初试的内容和分值：①公共课：政治、英语一、英语二、俄语、日语、数学一、数学二、数学三，由国家教育部统一命题。 各科的考试时间均为3 小时。政治理论课（马原22 分、毛中特30 分、史纲14 分、思修18 分、形势与政策16 分）、英语满分各为100 分(完型10 分、阅读理解60 分、小作文 10 分、大作文20 分)、数学（其中理工科考数一、工科考数二、经管类考数三）满分为150 分。这些科目的考试知识点和考试范围在各科考试大纲上有详细规定，一般变动不大，因此可以参照前一年的大纲，对一些变动较大的科目，必须以新大纲为准进行复习。&②专业课 统考专业课：由国家教育部考试中心统一命题，科目包括：西医综合、中医综合、计算机、法硕、历史学、心理学、教育学、农学。&其中报考教育学、历史学、医学门类者，考专业基础综合（满分为300 分）；报考农学门类者，考农学门类公共基础（满分150 分）。&非统考专业课：由各个院校自主命题，分为专业课一和专业课二。各科考试时间为3 个小时，每科的分值满分为150 分。
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。沈阳工业大学硕士学位论文摘要随着计算机技术、自动控制技术、微电子技术、现代检测和传感技术的发展，在以 机械、电子、航空、航天技术为主的多门技术相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发 展了工业计算机监控系统。特别是自动化技术与计算机科学技术的相互渗透，使得工业 控制系统发展成为今天自动化程度很高的计算机监控系统。在机电一体化技术迅速发展的同时，监控技术作为其重要组成部分，也得到了前所未有的发展。计算机监控是机电一体化系统的核心部分，它正在向网络化、集成化、智能化等方面发展。 本文首先分析了国内外监控系统的研究和发展现状，然后系统、全面地对监控系统的分类、组成结构、控制算法、设计步骤和系统平台进行了论述，并对基于ＩＰＣ和ＰＬＣ网络平台的监控系统的硬件模块和软件结构进行了方案设计。采用ＩＰＣ、ＰＬＣ、Ａ／Ｄ 卡、Ｄ／Ａ卡、ＤＵＯ卡等构建了一个监控系统平台。此平台的构建不仅充分考虑了系统 的扩充、互联等要求，还综合考虑到控制性能需要。采用主从式结构，即上位机采用工 控机，下位机采用ＰＬＣ，这样使系统不仅具有很好的可扩展性、互联能力强、开发工具 丰富等优点，而且具有高实时性、高精度的特点，可以满足工业中不同控制环境的需求。本文以航空有机玻璃拉伸机监控系统为开发实例，对拉伸机监控系统进行了分析， 介绍了本系统开发的软硬件平台，以及系统测试和现场调试的结果。重点阐述了拉伸机 监控系统的软件设计过程：采用模块化的设计方法，把系统分为五个功能模块，分别介 绍了这五个功能模块的具体设计思路和方法。最终完成了拉伸机监控系统的结构和程序 模块设计。在开发监控软件的过程中，采用了一些新技术，从而解决了其它监控软件需 要解决的一些关键问题，为整个监控系统的运行奠定了基础。 根据仿真和测试结果分析，采用的控制策略能够满足监控系统的要求，说明了该监 控系统的设计是成功的。对于提高拉伸玻璃的生产效率和玻璃质量有着重要的现实意义。关键词：工控机，ＰＬＣ，监控系统，数据采集，串行通信沈阳工业大学硕士学位论文ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＰＣ ａｎｄ ＰＬＣＡｂｓｔｒａｅｔ Ｗｉｔｈｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｉｃｒｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＳｅｎｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｏｄｅｍ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙｇｒａｄｕａｌｌｙｏｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｂａｓｅｄｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒｔｃｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈａｔ ｈａｓ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｅｃｈａｔｒｏｍｃｓ，Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｌｓｏ ｈａｓ ａｔｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｈａｔ ｉｓ ｔｈｅ ｉｎｌｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｐａｒｔ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｔｈｅｃｏｒｅｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｉｓｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄ ｓｏｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｆｕｌ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｏｆＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｎ ｗｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｃｌａｓｓ，ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ，ｄｅｓｉｇｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｍｏｄｕｌｅ ＰＬＣ ｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｏｎｓｙｓｔｅｍ． ＩＰＣ ａｎｄａａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅｕｓｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄｏｆ ＰＣ ｓｏｆｔｗａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｗｅａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｈａｒｄｗａｒｅ ｔｏｃｏｎｓｍａｃｔＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ、ｖｉｔｌｌ ＩＰＣ，ＰＬＣ，Ａ／Ｄ ｃａｒｄ，Ｄ／Ａ ｃａｒｄ，Ｄ／／Ｏ ｃａｒｄａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｗｅｐｌｅｎｔｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｓｙｓｔｅｍ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｈｏｓｔ－ｃｌｉｅｎｔ，ｉ．ｅ．ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｍａｃｈｉｎｅ ａｄｏｐｔ ＩＰＣ ａｎｄ ｊｕｎｉｏｒ ｍａｃｈｉｎｅ ａｄｏｐｔ ＰＬＣ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｎｏｔＷｅｏｎｌｙ ｅｘｐａｎｄａｂｉｌｉｔｙ，ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ ａｂｉｌｉｔｙ，ｆｕｌｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｏｏｌ ｂｕｔ ａｌｓｏ扯ｇｈ ｒｅａｌ ｔｉｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｉ曲ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｔｈｕｓ ｉｔ ｍａｙ ｓａｔｉｓｆｙ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．ｔａｋｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｆｏｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｖｉａｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｇｌａｓｓ ｓｔｒｅｔｃｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｓｔｒｅｔｃｈｅｒ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｃｏｕｒｓｅｏｆｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗｅ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｅｘｐｏｕｎｄ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｎａｍｅｌｙ，ｗｅ ａｄｏｐｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｍｏｄｕｌｅａｎｄｔｈｅｎ ｉｔ ｄｅｐｉｃｔｓ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎｍｅｎｔ．Ｉｔ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｆｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅｓｄｅｓｉｇｎｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎａｎｄｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｏｄｕｌｅ．Ⅱ．沈阳工业大学硕士学位论文ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｏｌｖｅｄ ｍａｎｙ ｋｅｙ ＮｏＮｅｍｓ， ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｅ ｕｓｅｄ ｓｏｍｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅｒｕｎｏｆｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔａｎｄｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌＬ ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ｖｅｒｙ ｆａｓｔ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ．Ｉｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｃｔｕａｌ ｐｍｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｇｌａｓｓ．ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆ ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆＫｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ＰＬＣ，Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｃｏｎｌｌ＂ｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，Ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｆｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ⅲ．独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表 示了谢意。签名：纽丝兰圣日期：翌堑：墨Ｚ关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：盘毖导师签名：＿ｉ盟日期：沈阳工业大学硕士学位论文ｌ绪论 １．１问题的提出．随着计算机技术、微电子技术、电子电力技术、检测和传感技术的发展，在以机 械、电子、航空、航天技术等为主的多门技术相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展了工业计算机监控系统…。特别是自动化技术与计算机科学技术的相互渗透，与工业控制系统相结合就发展成为今天的自动化程度很高的计算机控制。 在自动控制技术迅速发展的同时，计算机控制技术作为其重要组成部分，也得到了 前所未有的发展。计算机控制技术是自动控制系统的核心部分；它正在向网络化、集成 化、智能化等方面发展１２］。它是一种高度集成化的技术，不但包含通用控制技术，而且还包括通信技术和网络技术。它与应用系统的工艺条件和技术要求紧密相关。我们相信，随着社会的进步，科技的发展，计算机监控技术也将向着更高的水平迈进。计算机监控系统已经成为当今工业控制领域的主流［３】。计算机监控是一门综合性的技术。它是计算机技术（包括软件技术、接口技术、通信技术、网络技术、显示技术）、自动控制技术、自动检测和传感技术的综合应用［４１。计算机监控技术所带来的经济效益是勿庸置疑的。通过应用计算机监控技术，可以稳定和优化生产工艺，提高产品质量，降低能源和原材料消耗，降低生产成本。更重要的是通过应用计算机监控技术还可以提高管理水平和生产效率，能带来极大的社会效益【５】。 随着计算机技术和电子技术的飞速发展，计算机监控技术也得到了迅速的发展。随之而 来，计算机监控技术被广泛应用于工业、交通、军事、航空、医疗、农业等领域中。近几年来，计算机监控技术的发展相当迅速，已经成为当今工控领域的主流技术。它综合 了计算机、电子、电气、通信、自动控制、机械等领域的许多技术，它是未来我们工业 发展的新方向［６Ｊ。１．２计算机监控系统概述计算机监控，就是利用传感装置将被监控对象中的物理参量（如温度、压力、流 量、液位、速度）转换为电量（如电压、电流），再将这些代表实际物理参量的电量送 入输入装置中转换为计算机可识别的数字量，并在计算机显示装置中以数字、图形或曲沈阳工业大学硕士学位论文线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅速地了解被监控对象的变化过程。计算机还可以将采集到的数据存储起来，随时进行分析、统计和显示并制作成各种报 表。还可根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺所要求该物理量的设定 值进行判断，然后在输出装置中输出相应的电信号，并推动执行装置动作从而完成控制任务［７１。 通常，将计算机监控系统平台的构筑方式称为监控系统的体系结构，它包括系统的软硬件组成部件的划分、各部件间的连接与约束，如拓扑关系、通讯协议等。由此可见，监控系统的体系结构不仅可为整个系统的分析、设计和构建提供参考框架，也是指 导系统在整个生存周期内进行扩展、更新、维护的基础嘲。因此，监控系统组成结构的研究不仅直接关系到监控系统的开发周期与成本，同时 关系到整个控制系统的实时性、稳定性、交互性。计算机监控技术有以下几个特点１９１：（１）体系结构的扁平化和监控管理一体化 由于微处理器的不断发展，现场信号的处理和控制越来越多地会在底层完成，从而使得计算机监控系统在体系结构上变得扁平。另外，计算机监控系统与生产调度层、管 理层都集成为一体。底层的各类数据可以向上传送，在管理层可以及时地看到现场的各 类数据，了解现场的各种情况，生产调度层和管理层的指令也可以很容易地向下传送，因而提高了管理的效率。 （２）微型化嵌入式系统也是计算机监控系统的一个发展方向。所谓嵌入式系统，是指计算机监 控系统嵌入到被监控对象之中。微处理芯片技术、液晶显示技术、大容量电子技术的发展为嵌入式系统的开发提供了可靠的保证。 （３）大型化及网络化与计算机监控系统微型化相反的方向就是大型化。大型化的特点是：一是监控系统 监控的参量非常多，可以达到数万个甚至数十万个；另一个是监控的地域非常的宽广。（４）多媒体技术 多媒体技术正在迅速地向计算机监控技术应用的各个领域扩散。通过应用多媒体技 术，可以使操作人员获取现场信号。．２．沈阳工业大学硕士学位论文１．２．１计算机监控系统的组成及分类 计算机监控系统的组成有多种划分方法。晟简单地可分为硬件和软件两部分。一般地，计算机监控系统由以下几个部分组成：计算机（含可视化的人机界面）、输入输出 装置（模块）、检测和变送机构、执行机构【“。如图１．１所示，给出了计算机监控系统组成原理图。计算机 应用程序 组态软件，数据库 操作系统 硬件ＦＯ接１３检测，执行－－－ｔ输入ｌ一一ｌ输入Ｉ＿ 一Ｉ输入Ｉｌ检测变送Ｉ－－输 入 板 卡Ｉ检测变送Ｉ一一Ｉ功蝴卜图Ｉ．Ｉ计算机监控系统组成原理图计算机监控系统与一般计算机控制系统的主要区别就是可视化的人机界面。随着计 算机显示技术和软件技术的发展，特别是近年来个人计算机的广泛应用，人机界面变得越来越丰富，其作用显得越来越主要。计算机监控系统由硬件和软件组成的。硬件主要由计算机、输入输出装置、检测变 送装置和执行机构四大部分组成［１”。具体划分如下所示：硬件包括主机、显示器、键盘、鼠标、打印机。软件包括操作系统、组态软件、数据库、应用软件（控制模块、输入输出处理、逻 辑控制模块、通信、报警处理、显示处理、报表或文件的打印）。 输入输出装置包括模拟量输入／输出开关量输入，输出、计数脉冲输入、脉冲输出 （步进脉冲输出、ＰＷＭ脉冲输出、移相触发脉冲输出）。检测变送装置包括热电偶、热电阻、温度惬力变送器、电压／电湔频率检测等等。执行机构包括功率放大及交流／直流电机、功率放大及步进电机、继电器、接触器、指示灯、变频器、电磁阀等。．３，沈阳工业大学硕士学位论文软件主要分为系统软件、开发软件、应用软件三大部分。系统软件指的是监控系统可执行程序。开发软件指的是高级语言、组态软件和数据库等等。应用软件包括工业中常用的各种模块比如输入输出模块、控制算法模块、通信模块等等【１２１。 我们在开发计算机监控软件时，既要考虑开发软件的周期、难易程度又要考虑在能达到工业控制要求的同时，适当降低所需的成本。由于购买组态软件的费用很高，而且也得进行二次开发。所以对于多数用户来说，可使用高级语言来开发监控系统软件。这样既可阻节约成本，又可以达到理想的要求【１３］。由于计算机监控系统应用和构成上的差异，其种类繁多。按照监控系统构成的不同 分别介绍以下三种不同类型的计算机监控系统［１４】。（１）基于ＰＣ机的计算机监控系统 Ｐｃ机是目前世界上数量最多、应用最广泛的机型，因而可将Ｐｃ机应用于计算机监控系统中。由于其结构简单、操作简便、技术开放，并且拥有极为丰富的应用软件资 源，从而深得开发人员的青睐。因此，基于ＰＣ机的计算机监控系统（简称ＰＣｓ）在中小型应用中占有很大的比例。基于Ｐｃ机的计算机监控系统的基本特点是：输入输出装置制作为板卡的形式，并将板卡直接与ＰＣ机的系统总线相连，即直接插在计算机主机的扩展槽上，如图１．２所示。在早期使用比较多的是ＳＴＤ总线。近年来主要使用ＰＣＩ总线和ＩＳＡ总线。工业控 制计算机（简称工控机ＩＰＣ）主要采用ＩＳＡ总线，个人ＰＣ机则普遍采用ＰＣＩ总线。图１．２基于ＰＣ的计算机监控系统基于ＰＣ机的监控系统中计算机可以是普通的商用计算机，也可以用专门用于工业 控制的计算机（工控机）。ＰＣｓ操作系统早期采用ＤＯＳ系统，现已经为Ｗｉｎｄｏｗｓ系．．４．．沈阳工业大学硕士学位论文统。应用软件可由开发者利用Ｃ、ＶＣ＋＋、ＶＢ、Ｄｅｌｐｈｉ等高级语言进行开发，也可以购 买工业组态软件进行二次开发之后而生成。随着计算机软硬件技术的发展，ＰＣｓ的可靠性已越来越高，特别是工控机，其机箱、电源、主板等都进行了强化，可靠性大大增强。工业控制计算机（以下简称工控机）。它被广泛应用于工业生产过程控制中。主要有两种类型，一种是ＰＣＩ总线工控机，另一种是ＩＳＡ总线工控机“５１。所组成的计算机监控系统则称为ＰＣＩｓ、ＩＳＡｓ。由于工控机自身的特点，在过程监控、数据采集中得到了广泛应用。与其他类型的 计算机监控系统的主计算机相比较，它具有以下特点：①构成简单；②开放性好；③可 靠性高；④环境适应能力强；⑤对配置的要求相对不高［１６】。 总之，由于ＰＣ机价格适中、组成灵活、标准化程度高、结构开放、配件供应来源广泛、应用软件丰富等特点，使其在中小型特别是小型计算机监控系统中占有相当大的比例。ＰＣｓ是一种应用前景很广泛的计算机监控系统。这里介绍一下用于工业控制中的 基于工控机（ＩＰＣ）计算机监控系统。 （２）基于ＰＬＣ的计算机监控系统 ＰＬＣ是可编程序逻辑控制器（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ业控制中。它的主要优点如下【１１：ＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）的简称。主要用于工１）可靠性特别高、抗干扰能力强，能适应各种恶劣的工业环境。ＰＬＣ采用了光电 耦合隔离及各种滤波方法，有效地防止了干扰信号的进入。内部采用电磁屏蔽，防止辐射干扰。电源使用开关电源，防止引入电源干扰。具有良好的自诊断功能。２）采用模块化结构，系统组成灵活方便。ＰＬＣ一般由主模块（包括ＣＰＵ模块）、 电源、各种输入输出模块构成，并可以根据需要配备通信模块或远程ＶＯ模块。 ３）主要采用梯形逻辑图的编程语言，编程简单。４）安装简便、调试方便、维护工作量小。尽管ＰＬＣ具有上述优点，但ＰＬＣ主要是为现场控制而设计的。２０世纪９０年代 末，许多ＰＬＣ产品都配备有计算机通信接口，通过总线将一台或者多台ＰＬＣ相连接， 将ＰＬＣ高控制性能与个人计算机的友好人机界面相结合，这种类型的计算机监控系统称为ＰＬＣｓ。如图１．３所示为ＰＬＣｓ的组成示意图。．５．沈阳工业大学硕士学位论文图１．３ ＰＬＣｓ的组成原理图计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行整个系统的监控和管理；而ＰＬＣ作为下位机，执行可靠有效的分散控制。计算机与ＰＬＣ、ＰＬＣ与ＰＬＣ之间通过通信网 络实现信息的传送和交换。所有的现场控制都是由ＰＬＣ来完成的，上位机只作为程序 编制、参数设定和修改、数据采集所用。因此，即使是上位机出现了故障，也不会影响 生产过程的正常进行，这就大大地提高了系统的可靠眭。（３）基于ＩＰＣ和ＰＬＣ网络的计算机监控系统网络监控系统的特点可以归纳为：管理、操作集中：控制、检测分散。这种监控系 统是分层控制系统，不同层次的计算机完成不同的任务，下层计算机用于控制与数据采 集，上层计算机用于人机接口（控制过程显示，控制量设定，控制系统离线设计）［１７１。上层计算机也称为上位机。主要功能是提供人机界面，可以显示系统的运行状态、各种运行参数的当前值，通过改变参数来控制整个系统。而下层计算机也称为下位机， 它是完成现场信号的Ｉ／Ｏ处理和实现直接数字控制的网络节点。主要功能是输送现场Ｉ／Ｏ数字信号，并将内存变量存储区中的数据传送到上位机，完成与上位机数据的实时 交换Ｉ“］。 工控机和ＰＬＣ由于它们都具有很高的可靠性和稳定性，被广泛应用于工业控制中。前面对工控机（ＩＰＣ）进行了概述，这里简要介绍一下可编程序控制器（ＰＬｃ）。１）可编程序控制器的构成可编程序控制器是基于微处理器技术的通用工业自动化控制设备。它采用了计算机 的设计思想，实际就是一种特殊的工业控制专用计算机。它的最主要的功能是数字逻辑 控制。因此，ＰＬＣ具有与通用微型计算机相类似的硬件结构。ＰＬＣ由中央处理器沈阳工业大学硕士学位沦文（ＣＰＵ）、存储器、输入输出接口、智能接１３模块和编程器构成［１９１。其结构如图１．４所示。图１．４ ＰＩ．．Ｃ结构示意图①中央处理器（ＣＰＵ）。中央处理器是整个ＰＬＣ的核心组成部分，是系统的按制 中枢。主要功能是实现逻辑运算、数学运算，协调控制可编程控制器内部的各部分工作、ＰＬＣ的ＣＰＵ内部结构与微型计算机的ＣＰＵ结构基本相同，ＰＬＣ的整体性能取决于 ＣＰＵ的性能。因此，常用的ＣＰＵ主要是通用的微处理器、单片机。②存储器。存储器主要用于存放系统程序、用户程序以及工作时产生的数据。系统程序是指ＰＬＣ完成各种功能的系统管理程序、监控程序、用户逻辑解释程序、标准子程序模块和各种系统参数，由ＰＬＣ生产厂家编写并固化在只读存储器（ＲＯＭ）中。用户程序指由用户根据工业现场的要求所编写的控制程序，允许用户修改，最终存储于ＰＬＣ中。③输入输出接口。输入输出接口是ＰＬＣ与现场各种信号相连接的部件，它能处理 这些信号并具有抗干扰能力。输入输出接口通常配有电平变换、光电隔离和滤波电路。 它可分为：数字量输入、数字量输出、模拟量输入和模拟量输出。 数字量（开关量）输入信号类型有直流、交流两种，均采用光电隔离器件将现场电 信号与ＰＬＣ内部实现电气上的隔离，同时转换成系统内统一的信号范围。输出接口除．７，沈阳工业大学硕士学位论文具有光电隔离外，还具有各种输出方式：有直流输出方式，交流输出方式，继电器输出方式．还有的提供功率放大等。模拟量有各种类型，包括０～ＩＯＶ，．１０～１０Ｖ，４～２０ｍＡ。首先要进行信号处理， 将输入模拟量转换成电压信号，然后进行模拟量到数字量的转换，即Ａ／Ｄ变换。通过 采样、保持和多路开关的切换，多个模拟量的Ａ／Ｄ变换就可以共用一个Ａ／Ｄ转换器来完成。转换为数字量的模拟量就可以通过光电隔离、数据驱动输入到ＰＬＣ内部。 模拟量的输出是把ＰＬＣ内的数字量转换成相应的模拟量。整个过程可分为光电隔离、数／模转换和模拟信号驱动输出等环节。ＰＬＣ内的数字量经过光电隔离实现两部分 电路上的电气隔离，数字量到模拟量的转换由Ｄ／Ａ转换器完成。转换后的模拟量再经过运算放大器等模拟器件进行相应的驱动，形成现场所需的控制信号。④智能接口模块。智能模块扩展了ＰＬＣ可处理的信号范围，能使ＣＰＵ处理更多的 控制任务。智能模块包括：高速脉冲计数器、ＰＩＤ调节单元、ＰＬＣ网络接口、ＰＬＣ与计算机通信接口等。⑤编程器。通过计算机的通用接口（ＣＯＭｌ）与ＰＬＣ的专用通信接口（ＰｏｒｔＯ）相 连，．可在ＰＣ机上进行编程、调试、监控、参数设置。２）可编程序控制器的特点．ＰＬＣ具有以下特点口０】：①可靠性高；②编程灵活；③扩展灵活；④适应能力强。３）工控机与ＰＬＣ的网络连接工控机在整个系统中充当主站的功能，它属于上位机，用于对整个系统进行实时监 控。ＰＬＣ属于下位机，它接收上位机传送来的控制指令，按照指令对现场进行控制。 工控机与ＰＬＣ之间的网络连接有两种形式：一种是点对点方式。即一台计算机的ＣＯＭ接口与ＰＬＣ的异步通信端口之间直接用电缆相连。另一种是多点结构。即一台计算机与多台ＰＬＣ通过一条通信总线相连接。它是以工控机为主站，ＰＬＣ为从站，进行 主从式通信ｏ”。 １．２‘２计算机监控系统的设计 在介绍了计算机监控的基本原理之后，还需要掌握计算机监控系统的基本的设计方 法和开发方法。计算机监控系统的设计与开发不仅是一个理论问题，同时也是一个实际．８．沈阳工业大学硕士学位论文工程问题吲。对于不同的被控对象和控制要求，相应的设计和开发方法都不会完全一 样。例如，对于小型系统，可能软硬件均由用户自己设计和开发；而对于大中型系统，用户可以选择市场上已有的各种硬件和软件产品，经过相对简单的二次开发后ｊ组装成 一个计算机监控系统。（１）计算机监控系统设计基本原则１）可靠性原则监控系统通常都工作在比较恶劣的环境之中，各种干扰会对系统的正常工作产生影 响，各种环境因素（如震动）也是对系统的考验：而计算机监控系统所控制的对象往往 都是比较重要的，一旦发生故障，则会影响生产，带来经济损失。所以，计算机监控系统的设计总是应当将系统的可靠性放在第一位，以保证系统安全、可靠、稳定地运行。 为了确保计算机监控系统的高可靠性，可以采取以下措施田】：①采用高质量的元器件：计算机尽可能采用工业控制用计算机（即工控机）或工作 站，而不是采用普通的商用计算机（普通Ｐｃ机）。采用高质量的电源。一般来说ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ模块的可靠性比ＰＣ总线Ｉ／Ｏ板卡的可靠性高，如果成本和空间允许，应尽可能 采用ＰＬＣ的Ｉ／０模块。②采取各种抗干扰措施：采取各种抗干扰措施，包括滤波、屏蔽、隔离和避免模拟信号的长线传输等。③其他措施：对于一些智能设备采用故障预测、故障报警等措施。出现故障时将执行机构的输出置于安全位置，或将自动运行状态转为手动状态。 ２）方便原则一个好的计算机监控系统应该是人机界面好，方便操作、运行，易于维护。对于人机界面可以采用ＣＲＴ、ＬＣＤ或触摸屏，使得操作人员可以对现场的各种情况一目了然。各种部件尽可能地按模块化设计，并能够带电插拔，易于更换：在面板上可使用指示灯作为故障显示，易于查找故障。 ３）开放性原则开放性是计算机监控系统的一个非常重要的特性。这就要求监控系统在结构上具有 一定的柔性。在控制现场会有一些特殊的第三方设备。例如，造纸生产线上使用的厚．９．沈阳工业大学硕士学位论文度、湿度测控仪，以及专门为大型电动机配备的ＰＬＣ等。这些都对计算机监控系统提出了开放性的要求。只有具有相应的开放性，才能使监控系统具有足够长的生命周期。 ４）经济性原则。在满足计算机监控系统的性能指标（如可靠性、实时｜生、开放性）的前提下，尽可 能地降１氐成本，保证性价比最高，以保证为用户带来更大的经济效益。 如果监控系统与被控对象的距离在几十米之内，且被控对象的经济价值不是特别巨 大或是发生短暂的故障时对用户的影响较小，可以考虑采用上位计算机＋Ｉ／Ｏ板卡的方 式。如果监控系统所覆盖的地域较大，系统结构可以考虑网络（串行总线）方式。如果 被控对象的经济价值特别巨大或发生故障时对用户的影响很大，则要考虑采用上位工控机＋ＰＬＣ的方式。 ５）开发周期短原则如果系统开发时间太长，会使用户无法尽快地收回投资，影响了经济效益的提高。 现在，采用上位机加Ｉ／Ｏ板卡，或是上位机加ＰＬＣ开发一个测控点数目１００点左右的计算机监控系统所需时间不会超过三个月。因此，要合理选择开发途径，缩短开发周期。 我们也可以采用高级语言来开发监控系统软件。虽然开发时间稍微长些，但是可以 根据用户的要求具体编写，设计开发灵活方便。（２）计算机监控系统的详细设计１）传感器、变送器和执行机构的选择 传感器和变送器都属于检测仪表。传感器是将被测量的物理量转换为电量的装置；变送器是将被测量的物理量或传感器输出的微弱电量转换为可以远距离传送的标准电信 号（一般为０～１０ｍＡ或４～２０ｍＡ）。执行机构的作用是接收计算机发出的控制信号，并将其转换为执行机构的输出，使生产过程按要求运行。常用的执行机构有：电动机、变 频器、调节阀、电磁阀等［２，１１。 ２）计算机监控系统的设计我们只考虑监控系统的硬件采用市场所售的产品，而软件采用自己开发设计。这里涉及到许多软件和硬件技术，在后面几章里将详细介绍，这里不在赘述。 计算机监控系统包括Ｉ／Ｏ子系统和计算机系统两部分０５１。设计的大致步骤如下：．１０沈阳工业大学硕士学位论文①选择系统总线。根据性能需要和费用在ＩＳＡ总线和ＰＣＩ总线之间选择。 ②选择主机。主要视控制现场环境要求而定，对于工业应用，一般选用工控机。 ③根据系统的精度要求、Ｉ／Ｏ类型和数量选择相应的Ｉ／Ｏ板卡。现有的模拟量Ｉ／Ｏ 板卡，一般都有单端输入、双端输入两种选择，而且这些板卡都带有隔离和滤波功能。 ④选择操作系统、数据库和编程环境。选用Ｗｉｎ２０００，稳定性较高。数据库采用小型数据库ＡＣＣＥＳＳ、Ｖｉｓｕａｌ ＦｏｘＰｒｏ，编程语言可采用面向对象的程序设计语言。例如： ＶＣ＋＋、ＶＢ、Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ等等。⑤确定控制算法、显示界面、报表文本的输出。１．３国内外计算机监控系统研究状况随着计算机技术、微电子技术、单片机技术的发展以及工业控制规模的日益扩大，工业监控系统发展成为以计算机为基础，完成对工业网络的监控。（１）国外研究和发展现状西方，工业控制行业仍在不断发展，主要是由于ＩＴ技术、电子技术的发展，导致计算机ｊＩ茳控技术的智能化、多功能化和自动化程度进一步提高。计算机监控技术作为自 动控制技术的一个重要分支，在２０世纪９０年代，国外一些发达国家，例如美国、德国已经进入快速发展的阶段瞄】。 目前国外对于工业监控系统的开发处于比较成熟的阶段，一些大公司已经开发出适 合专用和普通用户的监控系统软件（组态软件）。专用的组态软件主要是由一些集散控制系统厂商和ＰＬＣ厂商专为自己的系统开发的，比如德国西门子公司Ｓｉｅｍｅｎｓ的ＷｉｎＣＣ就是针对它们的ＰＬＣ进行组态监控的软件，还有Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司的组态软件、 ＧＥ公司的Ｃｉｍｐｌｉｃｉｔｙ等等彻。通用的组态软件并非针对某一类特定的系统，我们可以 根据需要选择适合的软件和硬件来构成自己的计算机监控系统。比如美国ＮＩ公司的Ｌｏｏｋｏｕｔ组态软件就可以对工业一般的控制对象进行实时监控。（２）国内研究和发展现状在我国，计算机监控技术的发展主要是从七十年代才开始的。自２０世纪８０年代以 来，随着现代电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术、机电一体化技术等先进技术的快速发展，计算机监控系统也得到前所未有的发展。相继有一些大型知名公司已沈阳工业大学硕士学位论文经开发出一些监控系统软件，方便用户使用。比如：北京亚控自动化软件科技有限公司的组态王、北京华富惠通技术有限公司的开物２０００、三维有限公司的力控系统软件、 北京杰控科技有限公司的Ｆａｍｅ Ｖｉｅｗ等【２…。 当前我国的计算机控制技术水平同工业发达国家相比，总的来说还存在较大的差距。我国在这方面的技术和产品相对落后，但各个行业也越来越广泛地应用各种监控系 统产品，进行更进一步的研究设计。国内一些科研单位和高等院校也相继开发出一些自 动化程度较高、功能更加完善的计算机监控系统。现在各种先进的控制技术已经应用于计算机监控系统中阻３０】。可说我们国内对于计算机监控系统的设计和研究也处于快速发展阶段。计算机监控系统是一个比较复杂的系统。近几年，由于计算机技术、电力电子技术以及自动控制技术的发展，人们并没停留在传统的控制方法之上，而是采用了先进的现代控制理论（比如：神经网络控制、模糊控制、自适应控制等）。使得控制策略更加完 善，控制性能更加完好ｐ”。 现代科技（尤其是信息技术）对计算机控制技术带来了深远的影响，一方面是大规 模地提高了控制系统的功能、可靠性和智能性，另一方面则大幅度地降低了计算机监控产品的价格和大，ＪＸ［３２Ｊ。因此计算机监控技术在近年来获得迅猛发展和广泛的应用。 前面介绍了计算机监控系统国内外的发展状况，对监控系统有了大致的了解。监控 系统是当今工业控制技术发展的主流和研究热点，更是未来工业控制中的关键技术。工业控制的自动化程度要求越来越高，这就需要把计算机和工业装置相结合，来设计开发可满足控制要求的控制系统。采用计算机监控系统可保证现场控制的实时性、准确性、稳定性【３３】。这不仅能够达到我们的控制要求，而且还具有很好的可移植眭，方便使用。 本课题采用由上下位机所组成的主从式计算机监控系统，经过我们实际的分析、设 计、开发，达到了控制要求，使计算机监控技术在实际工业控制中得到了充分的证明。１．４本课题主要研究内容本文从计算机监控系统的发展背景、国内外研究动态分析入手，论述了计算机监控系统的组成机构及工作原理，及监控系统的设计过程；然后结合导师所负责的研究项目，以航空有机玻璃双向拉伸机监控系统为研究对象，对拉伸机监控系统进行了理论分沈阳工业大学硕士学位论文析并建立了模型，而且还应用了Ｐ／Ｄ控制、计算机控制与系统仿真等技术，解决了拉伸 机自动拉伸并能进行实时监控等技术难题，确保了拉伸玻璃的稳定性。本文还着重介绍 了开发拉伸机监控系统的软硬件平台及现场调试的结果，并进行了性能分析。课题研究的内容是有机玻璃双向拉伸机监控系统的开发，主要工作有： （１）拉伸机监控系统的硬件平台的搭建。其中包括上位机（ＩＰＣ）和下位机 （ＰＬＣ）之间的通讯硬件连接、设置；数据采集卡、定时／计数器卡以及多串口卡 （ＭＯｘＡ卡）的硬件设置；编码器、温度传感器、力传感器（称重传感器）的安装调试；变频器的设置和三相异步电机的硬件调试、步进电机的调试： （２）步进电机驱动器的调理转换电路的原理图设计和电路板的设计制作； （３）拉伸机监控系统的理论分析、数学模型的建立、所采用的控制算法的实现；（４）拉伸机监控系统的软件设计。包括上位机端（口Ｃ）的软件设计：把整个系统分成不同功能模块，对各个子模块进行设计开发。还包括下位机端（ＰＬＣ）的控制程序 设计：根据控制流程图，编写出控制整个系统进行拉伸运动的全部程序。 （５）完成对拉伸机监控系统的性能分析。（６）对拉伸机监控系统进行模拟仿真并进行了调试。 全文共分７章，各章的内容安排如下：第１章：首先从工业控制的发展方向入手，对计算机监控系统的发展『青况和研究动 态做一简要介绍，阐述了监控系统产生的必然性。接着对计算机监控系统进行了概述，并指出了本文的主要研究内容及所要做的工作。第２章：本章针对具体开发实例——拉伸机监控系统进行了总体概述。从拉伸机的 组成及工作原理、系统开发环境、基本控制量描述、功能模块组成进行了具体介绍。 第３章：本章主要对拉伸机控制系统进行理论分析，建立了数据模型，接着又提出 所采用的控制算法。 第４章：这章是本文重点内容。对拉伸机监控系统软硬件开发平台进行详细介绍。 第５章：这章也是本文重点内容。阐述了拉伸机监控系统的软硬件实现。 第６章：主要对拉伸机监控系统进行了性能分析。 第７章：介绍了拉伸机监控系统仿真与调试。．１３．沈阳工业大学硕士学位论文２双向拉伸机监控系统总体概述在导师与锦西化工研究院联合承担的“航空有机玻璃拉伸机技术改造”项目中导师 负责“航空有机玻璃拉伸机”的机械及电气控制部分总体设计，在导师的指导下，我主要进行了部分电气线路的设计，并开发了拉伸机监控系统。 有机玻璃双向拉伸机拉伸的目的是为了生产“定向有机玻璃”。定向有机玻璃是指 把有机玻璃（浇注板）加热到玻璃软化温度以上（１３０。ｃ），在拉伸机上进行双向拉伸，使无定型的大分子沿拉伸方向有序排列，然后在拉力作用下经过空气冷却至室温以 保持这种排列状态而形成的玻璃板材。有机玻璃经定向拉伸后提高了强度、韧性，抗裂 纹扩展性，抗银纹等性能，从而可延长有机玻璃的使用寿命，提高飞机飞行的安全性。２．１双向拉伸机组成机构及工作原理２．１．１组成机构双向拉伸机主要是实现横向和纵向同步拉伸，合理控制拉杆拉力大小，使玻璃均匀 受力，从而达到规定要求的一种机械装置。它的组成机构主要包括：（１）送料机构：这部分主要由提升步进电机、真空吸盘、料台对正电机、吸盘水平和上下移动电机组成。 （２）拉伸机构：这部分主要由主梁、辅梁、主梁导轨、辅梁导轨、主梁拉杆、滑 动丝杠、链轮、拉伸电机组成。 （３）保温机构：这部分主要由保温腔（上、下腔）、辅助风１２１、上腔盖移动电 机、回风口开关电机、１２组温度变送器组成。（４）冷却机构：这部分主要由冷却水泵、冷却管道泵、水泵工作电机、储水箱等组成。 （５）加热机构：这部分主要由加热炉、１２组加热电阻丝、风机组成。２．１．２工作原理前面介绍了双向拉伸机的主要组成机构。下面介绍一下拉伸机的工作原理： （１）双向拉伸机平面布置有机玻璃双向拉伸机平面布置如图２．１所示。沈阳工业大学硕士学位论文０拉０钿 钶图２．１航空有机玻璃双向拉伸机平面布置图．１５沈阳工业大学硕士学位论文图２．Ｉ中，主拉伸电机（功率为３．７Ｋｗ，４极异步电机，用富士变频器进行控制， 其型号为ＦＵＪＩＦＲＮ３．７Ｇ１１－４ＣＸ）安装在地基上，通过滑动丝杠拉动拉伸机主体，力传感器安装在与滑动丝杠相连接的辅梁上，编码器安装在滑动丝杠端部，用来计算移动的 距离。夹紧电机（步进电机，输出扭距为１ｌⅣ．Ｍ）安装在拉伸机主体部分——辅梁 上。通过步进电机驱动器来控制步进电机。温度传感器安装在上、下保温腔中。加热电阻丝，安装在加热炉内。双向拉伸机现场实物图如图２．２所示。图２．２有机玻璃双向拉伸机实物图（２）拉伸机工作原理开始工作时，先输入工作参数，如：毛坯边长、厚度、预拉伸比、加热温度以及所 要拉伸的边长及厚度等。开始后，先手工上料，即将毛坯放到料台上，然后由对正机构 对正。料台对中完成以后，吸盘移动到料台位置，下移、吸料、上移（这部分是由提升 电机实现的），之后由水平移动电机工作，使吸盘移动到保温腔上方，吸盘下降，等夹．１６．沈阳工业大学硕士学位论文紧机构夹紧玻璃毛坯后，吸盘上升，后退至初始位置。至此辅助动作完成，这一部分控 制由ＰＬＣ和分线盒按钮协调来完成。夹紧动作由安装在辅梁上的步进电机来拖动辅梁完成。夹紧后，冷却电机工作（并 持续工作直至拉伸完成后），同时加热炉工作，将保温腔内温度升至１３０度并保持一段 时阃（至少－ｄ，时）。然后，开始拉伸即主拉伸电机开始工作。在主拉伸电机工作过程中，要进行温度控制、拉伸速度、拉杆拉力和位置控制。拉伸完成后，加热炉停止工作，补风口电机工作，对保温腔进行降温，至室温时停止工作。卸料工作过程同上料类 似，只是动作相反，由ＰＬＣ来控制。双向拉伸机的工作流程图如图２．３所示。图２．３双向拉伸机工作过程流程图．１７．沈阳工业大学硕士学位论文２．２拉伸机监控系统的开发环境面向对象的编程语言具有人机界面友好、开发功能强大、易于操作的功能。本监控系统的运行平台是Ｗｉｎ２０００＋ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ ６．０＋ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＡＣＣＥＳＳ。ＶＢ６．０编程语言是微软公司推出的一种Ｗｉｎｄｏｗｓ应用开发工具。ＶＢ６．０具有界面友好、操作方便、功能强 大等特点，大大地缩短了整个监控系统开发周期阳。２．３拉伸机监控系统基本控制量描述双向拉伸机的工作原理是将边长为１．３～２ｍ，厚度为５０－－８０ｎｕｎ的毛坯，在四个方 向拉伸，拉伸比一般为７０％，即拉伸完的边长为原边长的１．７倍，拉伸完厚度为１０～８０ｒａｍ。拉伸时，需要控制的参数主要有：①拉杆拉力。如果拉力太大，可能造成拉断或者造成拉伸扭曲、厚薄不均。如果拉力过小，因有机玻璃内部分子张力太大而拉不动。②拉伸速度。拉伸速度主要是对分子排列顺序的影响，进而影响厚薄的均匀程度。 ③拉伸位移。即所要达到的拉伸比。④保温腔温度。在保温腔中，使有机玻璃达到软化 温度，使其软化易于拉伸，并使温度保持一段时间，使其分子趋于有序排列。本系统主要控制四台拉伸电机，四台锁紧电机，一台风机电机，四个编码器，四个力传感器，１２个温度传感器和一台温度显示仪，十二组加热电阻丝。在这个控制系统中，我们要对拉力、拉伸速度、位置进行实时检测与控制。下面具 体分析一下各被控量的控制过程。拉杆拉伸力：拉力给定值直接由按键数字输入，力传感器反馈回来的拉力与给定值 比较，所得拉力偏差即为调节的依据。如果拉力小于预定拉力，力传感器反馈回来的信 号经过数据采集卡（—～仍卡）送入计算机，计算机按照一定的控制算法，经过分析、运算、处理后，发出有效控制命令。它通过Ｄ／Ａ卡输出模拟控制信号给变频器，变频器再调节电动机转速，经过层层传送之后，最终使拉杆拉力达到我们理想的设定值。从而 可以实现整个运动控制系统中拉力均匀控制。 拉杆拉伸速度：对于拉杆的运动速度控制，我们提出了采用模糊—ＰＤ控制算法的 变频调速控制方式。变频器用于控制电动机转速，电动机又通过链传动带动丝杠以一定的转矩旋转，滑动丝杠又带动螺母以相应的速度水平运动。螺母的速度与主梁、拉杆的拉伸速度是一致的。这样，我们就可以通过计算机控制变频器的频率，从而就可以达到沈阳工业大学硕士学位论文控制拉伸速度以满足我们的需求。 拉伸位移：由于拉伸过程是在一个完全密封的恒温腔内进行的，所以采取光电 脉冲编码器来测量拉伸位置。在本课题中，根据控制精度的需求，选用了１６００线／转 的增量式光电编码释。当选用的丝杠螺距为１２ｍｍ时，最高分辨率可达‘１２嗍。％００＝５ｐｍ实现拉杆拉伸位置的精确控制。ｒ２１、通过检测从编码器读回的脉冲数，计算机对这个数据进行分析、处理，根据所 编的处理程序，发出位置控制命令。使拉杆在拉伸到预拉伸位置时停止拉伸，从而２．４监控系统功能模块组成及各模块功能图本监控系统主要由以下几个功能模块组成：系统参数设置模块、上、下位机通 信模块、数据采集模块、状态显示模块。各子模块的功能框图如下所示。系统参数设置模块框图如图２．４所示。．１９．沈阳工业大学硕士学位论文上位机一下位机通信模块框图如图２．５所示。下位机一上位机通信模块框图如图２．６所示。图２．６上位机一下位机通信模块框图２０．沈阳工业大学硕士学位论文数据采集模块框图如图２．７所示。状态显示模块框图如图２．８所示。图２．８状态显示模块框图．２１．沈阳工业大学硕士学位论文３拉伸机控制系统理论分析及数学模型 ３．１拉伸机控制系统的理论分析．计算机控制系统是由被控对象、执行机构、测量装置、指令给定装置组成的ｐ卯。本 系统中采用的是工控机（口Ｃ），它是一个数字式离散处理器。在这个系统中，被控对象为变频器、电动机；执行机构为滑动丝杠、拉杆；测量装置为：称重传感器（测拉杆拉力）、编码器（测拉伸位移）；指令给定装置是通过ＩＰＣ和ＰＬＣ通信而给定变频器的频率。 有机玻璃双向拉伸机的拉伸运动部分是由变频器、摆线针轮减速电动机、链轮、滑 动丝杠、拉杆（１２组）组成的。控制结构框图如图３．１所示。图３．１拉伸机控制系统结构图要建立该控制系统的数学模型，首先对各个被控量进行公式推导： （１）对于摆线针轮减速电动机它具有恒转矩特性，输入功率随减速比的增大而减小。根据电动机所要求的输出转速，减速比ｂ ２２５，工况参数Ｋ＝０．８，电动机实际输出转矩Ｍ为［３６１Ｍ：９７４×９．８×世×业胛（３．】） （３．２）ＭｓＭⅣ式中：鸠——屯机许用输出转矩，Ｎ．脚。已知２２．沈阳工业大学硕士学位论文ＭＮ＝４ＳＯＯＮ．肌Ｐ＝３ＫＷ ｒｌ＝０．８ ＂＝１５００ｒ／ｍｉｎ（３．３） （３．４） （３．５） （３．６）将以上数据代入式（３．１）中，可得：Ｍ＝２７４９，满足式（３．２）条件。（２）对于链传动和滑动丝杠传动这里采用滚子链来传动扭矩，主链轮齿数Ｚ．＝１８，从链轮齿数ｚ：＝２７，则链传动的传动比ｆ．为：卜鲁＝≥＝茜２＝昙３门２ Ｚｌ ，Ｂ，，对于主链轮，所传递的转矩为Ｍ。滑动丝杠是用较小的扭矩转动丝杠，可使丝杠获得较大的轴向牵引力的一种传动机 构。它可达到很太的降速传动比；能达到较高的传动精度９７’３町。当它作为迸给机构时， 可以作为测量元件，通过刻度盘读出直线位移的尺寸，最小读数值可以精确到Ｏ．００１ｍｍ；下面具体对丝杠各个参数进行计算。１）导程Ｓ 丝杠螺母传动时，可得ｓ：—１００—０ｖ式中：ｖ——移动件的线速度，ｍ／ｒａｉｎ； ｎ——回转件的转速，，／ｍｉｎ； Ｓ——丝杠导程，ｍｍ。（３．８）设滑动丝杠螺纹头数为ｋ，则Ｓ＝旬（３．９）式中：ｔ——螺距，ｍｍ。 当ｋ＝１时，Ｓ＝ｔ。 ２）传动效率卵．２３－沈阳工业大学硕士学位论文传动效率指由回转运动转换为直线运动的效率７７为．吁＝而ｔａｎ３．７瑶？、（３．１。）式中：五——中径处的螺纹升角，。（ｄｅｇ）： ｐ——当量摩擦角，。（ｄｅｇ）。 又因为ｍｎ２：善式中：矾——螺纹中径，ｍｍ。 对于滑动丝杠ｐ２（３．１１）ａｒｃｔａｎ（志）（３．１２）式中：ｆ——螺纹牙形半角，。（ｄｅｇ）：口——滑动摩擦系数。 本系统中，ｒ＝１２ｍｍ，ｖ取值为３０—６０ｒａｍ／ｍｉｎ，则可得出丝杠的转速‰取值为２＋５—５ｒ／ｍｉｎ。取丝杠额定转速４．４ｒ／ｒａｉｎ，输出轴转速为８．８ｒ／ｒａｉｎ，则可得ｉ２＝８．８／４．４＝２（３．１３）式中：ｉ，——输入输出传动比。由于ｆ２≥ｉｌ，我们取ｆ．＝詈，则可计算出Ｍ口＝３０００Ｎ?ｍ（３．１４）我们规定每侧拉杆拉力最大为３５吨，而实际中拉杆拉力最大为３０吨，它所对应得丝杠输出转矩为Ｍ口＝２５２０ Ｎ?ｍ。由于Ｍ。＜Ｍ。，则说明此系统中各参数设置正确。（３）变频器频率， 电机转速与负载扭矩、电机的极数、供电频率有关㈣。即有．２４．沈阳工业大学硕士学位论文”ｏ。——。ｏ【ｌ—ＪＪ ‰：堕型。（１一Ｊ）式中：ｎｏ—＿电机转速，ｒ／ｒａｉｎ；，——供电频率，Ｈｚ；（ｊ．５） （３．１５）Ｐ—电机极数：Ｊ——转差率。 其中ｓ２等圳。％Ⅳ＾（３１６）、 ７式中：Ⅳｎ——同步转速，ｒ／ｍｉｎ；Ⅳ——转速，ｒ／ｒａｉｎ。 这里取ｓ为３％。３．２拉伸机控制系统数学模型的建立本系统所要控制的量有：拉杆拉力，，拉伸位移ｚ，拉伸速度ｖ。 实际的拉杆拉力Ｆ可由称重传感器测得，通过称重显示仪来显示并由上位机来读取拉力值。 这里把１２根拉杆看作一个整体，即当作一几何刚体来进行研究。假设系统给定拉力值Ｒ，拉伸位移值‰，输入量为电机频率，，实际拉力Ｆ，输 出量为实际拉伸位移ｚ。我们要求不论拉力Ｆ如何变化，拉杆的拉伸位移输出ｘ都必须 准确地跟随输入，变化，则实际拉力Ｆ可以被认为是一个干扰输入。如图３．２所示的控制系统控制框图。图３．２拉伸机控制框图．２５．沈阳工业大学硕士学位论文根据牛顿第二定律，可得ｒｒｆｆ＋Ｆ＝Ｆｘ＝ｄ．．ｔ（３，１７）ｄｘｄｔ式中：ｍ——待拉伸玻璃的质量（毛坯质量），堙；谚——丝杠螺距，ｍｍ； Ｆ’——有机玻璃内应力，Ｎ。 又 ｆ０：ｎｏ 对式（３．１３）进行拉普拉斯变换得 在，作用下控制系统的传递函数为 （３．１８）此时Ｆ卸、Ｆ’＝ｏ；在Ｆ作用下控制系统的传递函数为Ｇ，＝等而：Ｑ丽（ｓ）ＧＡｓ）ｆ（ｓ Ｇ”＝哿＝而：‰’）１＋Ｇ１（ｊ）Ｇ２（ｓ）Ｈ（Ｊ）（３１９）、Ｂｚ∞此时ｆ＝Ｏ：在厂、Ｆ同时作用于本控制系统时，总输出是两输出的线性叠加。因此总输出为ｘ（ｓ）＝一（Ｊ）＋工２（ｓ） 控制系统的传递函数为 （３．２１）Ｇ矿２志．２６．㈣又根据式（３．７）、式（３．８）、式（３．９）、式（３．１５）、式（３．１７）式（３．１８）可得沈阳工业大学硕士学位论文Ｇ一＝嵩＝嘉 Ｇ声＝铬＝去 Ｇ矿２罴＝嵩×罴＝筹＝笋＝；式中：６０——单独Ｆ作用下的传递函数；（３．２３）ｆ３．２４）（３．２５）％——Ｆ和．厂的关系函数；Ｇ矿——反馈环节传递函数。 又 ｇ：ｃｄｆ（１－ｓ）１９ｆ３．２６）式中：卜常数；ｃ＝｝ｉ×罴０００＝三２×熹２２５笔１０＝上９２５０．１×３㈣ 、…，——电机的供电频率，胁：ｉ。——屯机减速比； ｉ，——链轮减速比； Ｐ——屯机极数。我们从式（３．２５）中可以看出本系统属于一阶惯性环节。惯性环节的时间常数为１，ｑ为放大系数。３．３拉伸机控制系统的特性分析３．３．１控制系统的静态特性一时间响应分析当本系统的输入信号为单位阶跃函数”哪时，即 ｘ。ｐ）＝，Ｏ） （３．２８）则一阶系统的单位阶跃响应函数的拉普拉斯变换为Ｘ。（Ｊ）：Ｇ（Ｊ）五（Ｊ）＝里×三Ｓ Ｓ（３．２９）．２７．沈阳工业大学硕士学位论文其时间响应函数ｚ。。（，）为ｘ。（ｒ）＝Ｌ－１［兄（ｓ）】＝一ｅ叫‘（３．３０）本控制系统的阶跃响应曲线如图３．３所示。图３．３控制系统阶跃响应曲线下面对系统的稳态误差进行简要分析。 系统的稳态误差是指系统进入稳态后的误差。这里用ｅ，，来表示稳态误差㈨。 ｅ。＝ＩｉｍＰ（ｆ） 取拉普拉斯变换，根据终值定理可得稳态误差为（３．３１）％２脚８（ｆ）２蛳ｓＥ（ｓ）闭环系统的误差传递函数为１（３．３２）占（５）２雨赢丽Ｘｉ（３）（３．３３）式中：Ｇ（ｓ）——系统前向通道的传递函数；日（ｓ）——系统反馈环节的传递函数；．２８．沈阳工业大学硕士学位论文。ｘ，（５）——系统输入的传递函数。 由于本系统是Ｉ型系统，所以在阶跃信号输入下的稳态偏差ｓ。是Ｏｍ，如图３．３所示。３ｆ３，２控制系统的动态特性——频率特性分崭控制系统的传递函数Ｇ（ｓ）＝里，用５：，ｍ来求取频率特性。则系统频率特性为ＪＧ（，印）＝Ｇ０）Ｊ，…＝＿ｑ＝ｑ－－ｅ—ａｒｃ”。 ∞ １∞‘（３．３４）因此爿（卯）＝ＩＧ（Ｊ卯）ｆ２昙‘ｏ（ｃ０１＝ＺＧ（ｊｏＪ）＝一ａｒｃｔａｎｃｏ 系统的频率响应（３．３５） （３．３６）ｘ（，）＝工，［Ｇ（ｊｃｏ）［ｓｉｎ［ｏｇｔ＋ＺＧ（ｊｍ）］ ：！塑ｓｉｎ（耐一ａｒｃｔａｎ国）闭环系统的频率特性曲线如图３．４所示。（３．３７）馨｜型矗 ３营．ａｎ Ｌ＿一２０｝‘一１９０Ｉ－．ｏｒ’■■ｒ■‘＿薹一ｉｉｔ?卅。晦１０。１ １００ １０１ １０２１０４频ｍ－（ｒａｄ／ｓ） 图３．４控制系统闭环传递函数伯德图．２９．沈阳工业大学硕士学位论文从中可见，系统的幅值裕度为１０８１３，相位裕度为５３。。３．４拉伸机控制系统的控制算法控制算法可以分为：简单控制、复杂控制和先进控制（或高级控制）三种类型。通 常将单变量的ＰＩＤ控制或通断控制称为简单控制，而将诸如串级、均匀、比值、前馈称 为复杂控制。这些控制方法已经在工业生产过程中发挥了重要的作用，特别是简单的 ＰＩＤ控制仍然是整个工业控制的基础。随着工业生产过程的大型化、复杂化以及控制技 术应用的广泛化，对生产过程的安全、平稳、优质和低能耗提出了更高的要求。针对被 控对象具有的非线性、时变性、大时滞、多变量解耦合性以及各种不确定性，人们进行 大量研究，提出了众多的控制方法，例如，解耦控制、最优控制、自适应控制、模糊控制、非线性控制、人工神经网络控制、预测控制，这些控制方法统称为先进控制【４”。这 些都属于现代控制理论的范畴，都是以状态空间理论为基础的。在计算机监控系统中，计算机起着信息处理的作用。即使是对某个物理参量进行监 测（将其数值的大小显示在计算机的显示器上），计算机也要对采集到的信号先进行预 处理。例如，为了消除信号中的干扰成分，计算机要对采集到的信号进行数字滤波。除此之外，可能还要对信号进行诸如标度变换、非线性补偿等处理。如果要对某个物理参 量进行控制，则计算机要将采集到的信号与给定的数值进行比较，然后，对比较后的差值按照某种控制规律进行运算得到一个输出值。利用这个输出值，通过Ｄ／Ａ变换产生 一个控制信号去推动相应的执行装置，使得被控的物理量的数值接近或等于给定值。以 上所有的处理都是在计算机中通过软件来实现的。现在，在工业控制中，大都采用数字式控制器。采用数字式控制器（计算机控制）则具有以下优点：性能稳定，可靠性好。参数与结构改变灵活，可以实现各种复杂的控 制规律，具有一定的“智能性”（例如故障预测），易于管理，易实现远程控制（将控制器放在现场）【４２】。 拉伸机控制系统原理图如图３．５所示。．３０．沈阳工业大学硕士学位论文ｖ给定值图３．５拉伸机控制系统原理图３．４．１数字ＰＩＤ控制算法 ＰＤ控制器是工业上应用较早和广泛的控制器。其经过４０多年的应用和发展，性 能不断提高，积累的经验越来越多，其理论在工业中应用已较成熟。微型计算机再ＰＩＤ 控制中的应用，使ＰＩＤ控制得到了进一步的发展，出现非线性ＰＩＤ控制算法、自适应ＰＩＤ控制算法、模糊ＰＩＤ控制算法等。所有这些算法都是在ＰＤ控制算法的基础上发展 起来的智能的灵活的控制算法【４”。基本的ＰＩＤ控制算法通常的使用对象是连续系统中对 象为一阶和二阶喷性环节或带有滞后时间不大的滞后环节的系统。 ＰＩＤ基本算法为：控制器的输出是与控制器的输入（误差）成正比、与输入的积分 成正比、输入的导数成正比的这三个分量之和【４３】。其连续表达式为舻巧卜寺弘虮乃鲁Ｉ式中：ｅ——控制器输入信号，测量值与给定值之间的偏差； “——控制器输出信号，被控对象的控制信号；ｒ，——积分时间常数；Ｂｓｓ，沈阳工业大学硕士学位论文乃——微分时间常数； Ｋ。——调节器的放大系数。 ＰＤ控制器也称为比例—积分—微分控制器。其中的比例环节用于纠正偏差，始终 向偏差减小的方向移动：积分环节用于消除系统的稳态误差（静差），积分时间常数约 大，积分作用越弱烨】；微分环节反映偏差信号的变化规律，能加快系统的响应速度，减少调整时间，用于减少系统的超调量，增加系统的稳定性。ＰＤ控制器的性能取决于世。、，，、乃这三个系数。 对式（３．３８）两边进行拉氏变换可得到ＰＩＤ调节器的传递函数∞）＝嚣＝Ｋｐ０＋面１哪）㈣设计和调整数字ＰＩＤ控制器的任务就是根据被控对象和系统要求，选择合适的ＰＩＤ模型，将此模型采用合适的方法离散化，编出程序由计算机来实现，最后确定Ｋ．、 ｒ，、乃和Ｔ（采样周期）。采用不同的方法对式（３．３９）中的Ｄ（ｓ）进行离散化，就可 以得到数字ＰＩＤ控制器的不同算法。 如图３．６所示为计算机控制系统控制方框图。‘图３．６计算机控制系统控制方框图图中控制器的作用就是通过对偏差信号ＰＯ）的运算给出控制信号“Ｏ）。２０多年来， 人们不断的研究各种各样的控制算法，但在实际工业控制系统中，使用最多的是ＰＩＤ控 制算法，称这样的控制器为Ｐ１Ｄ控制器。所谓ＰＩＤ控制器就是根据偏差的比例（Ｐ）、积分（Ｉ）和微分（Ｄ）综合进行控制。．３２沈阳工业大学硕士学位论文比例控制能迅速地反映偏差，其控制作用的大小与偏差成比例。但是，仅有比例控 制不能完全消除偏差。一般来说，ＬＬ侈，Ｊ系数越大，偏差会越小；但是，比例系数太大会 影响控制系统的稳定性。由于积分控制的作用与偏差的积分成比例，只要偏差存在，积 分控制就会起作用（条件是控制器没有饱和），因此，积分控制有利于偏差的消除。如 果积分控制的作用太强，会使控制系统输出的超调量加大，甚至产生振荡。微分控制能 够迅速地反映偏差的变化率，因而能使控制器具有“超前”控制的功能。同时，适当地 应用微分控制可以减少控制系统输出的超调量，并且，有利于系统稳定性的提高。正是 因为如此，综合地运用以上三种控制，可以使控制器具有相当高的“智能”［４５１。下面分 两种情况讨论ＰＩＤ控制器。 （１）理想ＰＩＤ控制１）位置型ＰＩＤ控制算法 理想ＰＩＤ控制器输出信号与输入信号的关系如下岬Ｍ，卜批ｍ乃掣］将上式两边同时求拉氏变换后，写出控制器的传递函数形式则为Ｂ４∞鬻－Ｋｐ（１＋嘉郴）式中：Ｋ。——比例系数；㈣÷——ｔＥ例带；Ｋ。ｆ——积分时间； 乃——微分时间。将式（３．４０）离散化，用差分方程来近似。可以得到如下的差分方程嗍“ｃ功２‘｛ｇｃ力＋号委Ｐｃ。＋等ｋｃｎ，一Ｐｃ胛一１，】｝ｅ（ｉＴ）、ｕ（ｉＴ）的简写，ｉ＝０，１，２，…，甩。。。．。：，在式（３．４０）、式（３．４１）、式（３．４２）中，，为采样间隔时间，Ｐ（吼“（ｆ）分别为．３３－沈阳工业大学硕士学位论文只要采样间隔时间，与Ｉ、乃相比足够小，式（３．４２）就与式（３．４０）足够近似。因此，利用式（３．４２）计算出来的“（”）序列就能与按式（３．４０）产生ｕ（ｔ）的功能 相近。式（３．４２）有一些缺陷。首先计算工作量大，每计算二次“（刀）要完成ｎ＋３次的加法和至少３次乘法。其次要保留Ｐ（ｆ）在所有采样时刻的值，这要占用很大的内存空 间。 ２）增量型ＰＩＤ控制算法由于位置型控制算法存在一些问题。将其改进后，提出了以下增量型控制算法。通 过分析式（３．４２），可以发现，如果先不计算“（ｎ），而是计算机其增量，则可以免除每 次累加计算。由式（３．４２）可得甲月一Ｉ’ｒ“（月一１）＝ｋｐ｛８（＂一１）＋争∑ｅ（ｆ）＋争Ｐ（ｎ一１）一Ｐ（Ｈ一１）］）１?ｉ＝０１（３，４３）因为，ｔ＂／时刻控制量的增量为 ｚｘｕ（ｎ）＝“（ｎ）一“０—１） 将式（３．４２）和式（３．４３）分别代入式（３．４４）得 Ａｕ（ｎ）＝“（ｎ）－ｕ（ｎ一１） （３．４４）咆似炉咖＿１）＋和）＋铷沪２咖＿１）州棚）］）＝Ｋ。瞳（门）一ｅ（ｎ一１）】＋Ｋ，Ｐ（即）＋Ｋｄｐ（胛）一２ｅ（ｎ一１）＋Ｐ（即一２）】（３．４５） 又耻吾 弘等式中：Ｋ，——积分系数；（３４６）（３４７）杨——微分系统。根据具体控制系统的需要，可以用ｕ（ｎ）也可以用△“（”）来控制执行机构。如果是用“（ｎ）来进行控制，可以先利用式（３．４５）计算出Ａｕ（ｎ），再根据下式计算“（ｎ）．．３４．沈阳工业大学硕士学位论文ｕ（ｎ）＝Ａｕ（ｎ）＋ｕ（ｎ一１）（３．４８）理想微分ＰＩＤ控制算法在实际控制中可能效果并不是很理想，这是因为当误差表现为一个阶跃信号时，将会使控制器迅速进入饱和，然后与微分控制相对应的控制作用又会迅速消失，通常工业控制的执行机构的惯性都会比较大而来不及反应，因而微分作用不能充分发挥。理想的微分环节还会引入高频干扰，影响控制精度。 （２）实际ＰＩＤ控制 这里简要讨论一下实际微分控制算式。 该算式对应的控制器的传递函数为型：Ｋ— Ｅ（ｓ）９（３．４９）式中Ｋ，、Ｉ、乃的含义与式（３．４０）中对应的系数的含义相同，Ｋ一称为微分增益，且髟＞１。式（３．４９）所对应的控制器框图如图３．７所示。图３．７ＰＩＤ控铜雠图先分别求出上图中各个环节输出的增量表达式，再将它们相加即可得到总的增量表达式。显然沈阳工业大学硕士学位论文△“。（月）＝Ｋ。ｐ（功－ｅ（ｎ一１）】（３．５０）△“，（”）＝车８（＂）Ｋ ｒｌｉ（３．５１）下面根据实际微分环节的传递函数列出相应的输入输出微分方程碱警＝丢掣饥∽将上式离散化后得到如下差分方程（３．ｓｚ）％。卜≤专扣“¨１）根成瞳＠）－“舻１）”由上式可以求出实际微分环节的增量输出 Ａｕｄ（ｎ）＝／．／ｄ（ｎ）一“ｄ（ｎ一１）（３５３）（３．５４）将式（３．５０）、式（３．５１）、式（３．５４）相加后得到总的增量输出Ａｕ（ｎ）＝Ａｕ，（Ｉ＂１）＋△“，（”）＋△蜥（”） （３．５５）最后可以得到实际微分ＰＩＤ的输出表达式“（ｎ）＝ｕ（ｎ一１）＋Ａｕ（ｎ） （３．５６）３．４．２数字ＰＩＤ控制算法的改进（１）积分项的改进 １）积分分离在ＰＩＤ控制中，积分控制的主要作用就是消除稳态误差（又称残差）。但是，当外 部扰动比较大或者是大幅度地改变给定值时，由于此时有较大的偏差，以及系统有惯性 和滞后，故在积分控制的作用下，往往会产生较大的超调和长时间的波动。对于温度、 成分等变化缓慢的过程，这一现象尤为严重。因此，在误差比较大的阶段，完全可以先不投入积分控制，以比例控制为主（可以根据实际情况决定是否采用微分控制），利用比例控制产生比较大的控制作用，迅速地将误差减小。当误差减小到一定程度后，再将 积分控制投入，从而达到完全无误差，这就是所谓积分分离［４７１。事实上，２０世纪７０年代的直流电机调速双闭环控制系统就已经利用了以上原理。 其基本算法如下：沈阳工业大学硕士学位论文首先给定误差限△。。当ｌＰ（ｎ）Ｉ≥Ａ。时，使用ＰＤ控制； 当１８（＂）Ｉ＜Ａ。时，使用ＰＩＤ控制。下面简要推导一下ＰＩＤ控制时的算式。 将式（３．４０）中去掉积分项后得嘣归ｑ町）吲掣离散化后得到（３５７）“州（”）：Ｋ，（ｅ（ｎ）＋乃型三熹坠旦）得太小，则有可能比例控制的无法使系统的误差进入ｋ（酬＜Ａ区域。如果选择实际微分ＰＤ算法，则可以直接在式（３．５５）中去掉Ａｕ，（Ｈ）得（３．５８）一般来说△。的选择比较重要，△。选择得太大，达不到积分分离的作用，△。选择△～（，ｚ）＝Ａｕｐ（Ｈ）＋Ａｕｄ（＂）从而得。（３．５９）“州（ｎ）＝ｕ（ｎ一１）＋△“一（疗） ２）消除积分不灵敏区（３?６０）在实际微分ＰＩＤ控制算法中，其积分控制算法的增量是按式（３．５１）计算的。△删：掣。（。）』Ｊ（３．６１）由于上式是计算增量，特别是当采样时间比较小、而积分时间又比较长时，其计算值往往是比较小的。一旦小于计算机的字长精度，就会造成积分控制不起作用，这就叫做积分不灵敏区。具体以航空玻璃双向拉伸机温度控制系统为例，假设温度量程为从室温（ＩＯ。Ｃ）到 １３０。Ｃ，整个温差为１３０。Ｃ一１０＂Ｃ＝１２０。Ｃ。Ａ／Ｄ转换的精度为１２位，并采用定点运算。 在上式中假设世。＝１，Ｉ＝１５ｓ，Ｔ＝０．２ｓ。由式（３．６１），可以计算出当△“，（＂）＝１时对应的ｅ（ｎ）值。．３７沈阳工业大学硕士学位论文即咖）＝警×黑观ｚ加Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换装置的字长外，可以将小于字长精度的△“。（＂）积累起来。即（３６２）这里，４０９５＝２“一１。这就意味着只有当偏差超过２．２。Ｃ时，积分控制才会起作用。这样，本来靠积分控制消除残差的指望就无法实现。解决问题的办法可以是，除了靠增最＝∑△～（，）当品大于字长精度后，再输出瓯，从而可以确保消除残差。（２）微分项的改进（３．６３）考虑式（３．４０），输出包含了偏差量的微分。而偏差量又等于给定量减去反馈量 ｅ（ｎ）＝，（Ｈ）一ｃ（ｎ） 式中：ｒ（ｎ１——给定量，本系统中拉力值，Ｎ； （３．６４）ｃ（ｎ）—．反馈量，本系统中为实际拉力值，Ⅳ。在实际应用中，可能有两种情况：一种情况是给定量会频繁地改变，另＿种情况是给定量改变不频繁，但是却有比较大的干扰。因此，可以分别采取如图３．８所示的措 施。ｂ）图３．８微分先行的ＰＩＰ控制结构图 ８）对反馈先行微分ｂ）对偏差先行微分．３８．沈Ｉ］ＨＩ业大学硕士学位论文对于第一种情况，可以先对反馈量实行微分运算，如图３．８（ａ）所示，这样可以避免给定值频繁变动时，引起输出的超调量过大。其原理是：当给定量发生变化而引起偏差量变化时，由于微分环节不在前向提到，就不会“夸大”偏差的大小。控制器会以一 种比较平缓的方式对偏差进行控制，从而不会造成超调量过大。当然，在反馈通道加一 个微分环节，也有将干扰引入的危险。图３．８（ｂ）所示，．ＮＬＩ：较适合于用在串级控制的 副回路（双闭环的内环）。将偏差信号先行输入给微分环节，可以使控制器“提前”动 作，有利于迅速消除误差。．３９．沈阳工业大学硕士学位论文４有机玻璃双向拉伸机监控系统的设计４．１拉伸机监控系统软硬件开发平台４．１．１拉伸机监控系统的硬件平台 前面介绍了拉伸机的组成机构和工作原理，下面介绍一下本监控系统的硬件配置。主要从五小节来进行介绍。 （１）上位机硬件配置 本监控系统硬件结构采用主从式结构。上位机是由艾斯雷工控机和各种板卡组成 的，下位机则由可编程序控制器（ＰＬＣ）组成。这样就构成了总线型工业监控系统。上．位机具体硬件配置如下：ＣＰＵ：ＩｎｔｅｌＰ４处理器２．４ＧＨｚ主板：ＳＹＳ７１８０ＶＥ单板机 扩展板：ＡＣＳ一１０１４Ｐ４ＲＥＶＢｌ．３（１０个ＩＳＡ插槽，６个ＰＣＩ插槽，２个ＵＳＢ口） 内存：２５６Ｍ； 硬盘：８０Ｇ； 光驱：５２Ｘ： 所用板卡有：Ｃ１０４ＨＳ通用４端口串行卡、ＤＡＣ－７１１３Ｂ ３２通道隔离型单端Ａ／Ｄ 卡、ＰＣＬ－７２６ ６通道Ｄ／Ａ输出卡、ＤＡＣ．７３２０ 计数器） 输出端子板有：ＰＣＬＤ一８８０（１块）、ＰＣＬＤ一８８１（２块）、ＤＡＴ－７６８５ １６通道继电 器输出板（１块）。 （２）下位机硬件配置３２路开关量输入偷出及计数卡（带定时／下位机主要是由ＰＬＣ组成的。我们采用了西门子公司的ｓ７—２００系列ＰＬＣ。它由 ＣＰＵ单元和扩展模块组成。具体配置如下：ＣＰＵ２２４（１４～１０出）、ＥＭ２２２（２个）、ＥＭ２２３（３个）、ＥＭ２３２（２个）。（３）操纵台硬件配置．．４０．．沈阳工业大学硕士学位论文操作台是整个系统得以运行的重要硬件平台。它把上位机（ｔＰＣ）和下位机 （ＰＬＣ）通过ＰＰＩ通信电缆连接起来。在控制台的上端除了安装有ＣＲＴ显示装置外， 还有４台称重显示仪，ｌ台数显控制仪表，各种按钮、指示灯等。在控制台的下端则装有ＰＬＣ、５Ｖ、２４Ｖ电源、各种接线端子（板）以及１３组温度变送器。本系统操作台示意图如图４．ｉ所示。图４．１监控系统操作台示意图（４）电控柜硬件配置电控柜主要安装有控制１２组加热电阻丝的交流接触器、５台步进电机驱动器、４台Ｇ系列富士变频器（控制４部主拉伸电机）、１台Ｐ系列富士变频器（控制１部风机电 机）。二号电控柜部分示意图如图４．２所示。（５）ＦＵＪＩ ＦＲＮＸＸＰｌ １Ｇ变频器富士电机公司生的ＦＲＮＸＸＰｌｌＧ系列变频器，用于三相感应电动机的变速控制，其输入 为工频交流，电压等级为４００Ｖ级和２００Ｖ级两种；输出为三相对称交流电，频率一般 为０～４００Ｈｚ连续可调，电压为０～２２０Ｖ，输入交流电压值连续可调。此系列变频器可．４１－沈阳工业大学硕士学位论文根据需要，选用电压或电流控制其频率，并能进行正反转控制，连接框图如图４．３所 示。图４．２二号电控柜部分示意图Ｎ Ｌ３ Ｌ２ Ｌ１图４３变频器与接口卡连接图．４２，沈阳工业大学硕士学位论文以上介绍了整个拉伸机监控系统的硬件配置『青况。下面详细介绍零监控系统的软件设计过程。４．１．２拉伸机监控系统的软件设计‘本系统是在Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００下开发没计的。所采用的开发平台是ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＳｔｕｄｉｏＶｉｓｕａｌ６．０软件包（Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．Ｏ）。本系统为工控机＋各种板卡、ＰＬＣ组成的控制网络，故程序设计部分应为两部分， 即工控机端（口Ｃ端）程序，主要包括监控系统主工作界面、系统参数参数设置、上下 位机网络通信、状态显示、数据处理、故障诊断等功能。下位机端（ＰＬＣ端）完成主要工作，即完成料台对中控制、上下料控制、根据传感器信号对４台主拉伸电机、４台夹 紧电机控制以及加热机构、冷却机构等进行控制。这两部分缺一不可，如图４．４所示。由于这两部分程序分别运行在不同的ＣＰＵ上，都可独立工作，必须分别进行编写。因 ＰＬＣ端程序比较冗长，故本文不作过多介绍。图４．４拉伸棚．监控系统：软佴鲒构图本系统采用模块化的设计模式。总共分为５个模块。分别是：系统参数设置模块、 数据采集和温度控制模块、上、下位机通信模块、数据处理和状态显示模块。下面几节详细介绍各个模块的设计。监控系统模块控制框图如图４．５所示，监控系统启动界面如 图４．６所示，系统运行界面如图４．７所示：．４３．沈阳工业大学硕士学位论文．４４．沈阳工业大学硕士学位论文图４．６监控系统启动界面最境控制仨）共于∞帮勋∞喇旺）拉１÷准备工作——一——一一驱动器，蜜频器扶态显示上腔立盘：关严● 全打并ｏ。撮升电机，际々器棼嚣ａｊ｝§——一…。 。 。 。 。见机查翔器ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ工件长度Ｆ面一。工件厚度Ｉ∞ 艄－日懿眺．拉臂。水姚．｛：：：：嚣：：停止 停止舶Ｉ控伸电机骗动晷舯２控伸电机骢动器 蚰３控伸屯机骗动母 阳４拉伸电桩驱动器襄：运行。● ●｝臻拉仲比１７０１１０ ＮＯ３定位电机驱动器 ４定盘Ｅｇ机３Ｂ动器管道泵：运行。温脱设露拉茧广一．。堕星ｌ 重垂Ｉ拉伸进行中蝴昱示一加热功事每；一删加热炉温度矗万一℃热月滩而一ｄ…平均拉肋丽ｒ腔内温度戴—ｉ一℃工件表面平均澧度Ｆ面ｉ一℃Ｈ拉ｆ车平均长度矗百一 拉婚平均觏矗百一 …／－?操＃按钮一－、－…一ｔ璺皇墨苎ｉ茎些翌塑｜苎堡堡查ｌ兰！！塑Ｉ欢迎光临拉伸机监控系统ＣｏｐｙＲｉ ｇｈｌ自２ ００５—２Ｉ）０６ｗｗｗ．ｓｕＬ．ｃｄｕ．ｃＩ，Ａ｝１Ｒ｝ｇｈＩ ｓＲ０ｓｅ ｒＶｅ（１１０：３０：５４ ２００５—１２—２３沈阳工业赶拳工程蜜戏巾ｒ心版权所有图４．７监控系统运行界面．４５．沈阳工业大学硕士ｑ－＇ｔ立论文（１）系统参数设置模块 系统参数设置模块的主要作用是在系统启动之后，输入参数，完成系统的初始化。 它主要包括毛坯长度、厚度、预拉伸比、预拉伸玻璃长度、厚度、拉伸温度设定值。具体界面设计如图４．８所示：图４．８系统参数设置界面当确定输入之后，系统就会把此次设置的信息以文本形式保存，并输入到参数设置 信息数据库中，便于用户查询、打印。系统处于监控状态时，会用到这些参数，这些参 数保存在全局变量中，便于系统其他函数调用。（２）数据采集模块的设计 数据采集模块主要是由数据采集卡ＤＡＣ一７１１３Ｂ来实现的。ＤＡＣ－７１１３Ｂ是一种高性能、高速度、能提供３２路单端隔离模拟量输入通道的Ａ／Ｄ卡【４８１。 本系统是在完全密封的温度腔中对有机玻璃进行双向拉伸的。拉伸温度要求达到１３０℃（±０．５℃）。为了正确测量温度腔温度，我们采用铂电阻（ＰＴ一１００）。在温度腔 中均匀放置１３个铂电阻。铂电阻与温度变送器相连接，变送器输出端通过接线端子板 与数据采集卡相连接，这样就可以通过ＤＡＣ一７１１３Ｂ Ａ／Ｄ卡采集由温度变送器所转变成．．４６．．沈阳工业大学硕士学位论文的电压值（Ｏ～５Ｖ或者Ｏ～ＩＯＶ）。根据不同电压对应不同温度，编写出相应的温度控制算法，可实现温度腔内温度的实时控制功能，从而可达到要求的精度。’数据采集界面设计如图４．９所示：固罂囹『广１连梓采集卡一一 采羹弱劬电压但Ｃ饿】 通道号 通道号 通道号 通道于赣凡遗通：口ａ遗叵］丑过通道哥逼过号 通道号 通道号起＊通道一蚌?嗵遥≮三：：：：；嚣≥：【—ｊ赢赫一－ｑｌ币Ｅｉ矿Ｉ，１１－ｔ０圈１圈２固３团４圈通道号 通道号 通道号 通道号 ３手毋Ｊ矗点 ４号铡蕾点 ５号诤Ｉ沮点 ６号剥温点魁 一竺生璺星ｌ５臣匝］６匣翌］７匣叵］８匝堕］９匝匝］』上ｌ通道号１０匝匹］１ｌ匝互］１２匝互］堡—兰Ｊ恃控锋ｉ｝§詈。‘６燕ｊ号测渍点７号测僵点０匝口１回２四３回４回５回！渚舢，｛ ２号出口制温点ｌ—— ６圈７回８回９回１０回１１豳：刷昔ｌａ手滑腽【号＾口∞，１ｈｌｔ点 ２号＾ｏ＊｝温点 ｌ号女口鬻Ｊ温基 中心测温臣蛄牲口ｌ图４．９温度数据采集界面前面已给出对数据采集卡进行操作的流程图。实现数据采集部分源代码见附录Ａ。 在数据采集卡采集完数据（Ｏ～５Ｖ）之后，要使其转变为我们可以识别的物理量一 一温度。我们采用模糊（算术平均值法）温度控制算法。算法定义在函数ＶｏｌｔＴｏＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（）、ＬａｓｔＰｒｅｃｉｓｅＴｅｍｐｅｒ（）中ａ在读取保温腔内实际温度时，我们以中心测温点的温度值为参考基准。连接中心测温点处的数显控制仪表，可以实时显示保温腔内温度。 （３）上、下位机（ＰＣ与ＰＬＣ）之间通信模块的设计该功能模块是整个监控系统的核心模块。它主要控制送料电机、卡紧电机以及通过改变拉伸变频器的频率达到控制拉伸电机的目的。 １）上、下位机通信的主要工作原理．．４７．沈阳工业大学硕士学位论文根据下位机（ＰＬＣ）所定义的用于接收的各变量，可输入不同的数据来给ＰＬＣ发送指令，ＰＬＣ在未接收指令之前，Ｉ／Ｏ点都处于先前某一状态，当接收到指令后，ＰＬＣ 及时响应指令，把指令输入到输入映像区和输出映像区，改变了Ｉ／Ｏ映像区状态，执行 机构立即响应变化。再根据ＰＬＣ发送命令把所要发送的字节变量发送到上位机，上位 机定时中断接收从下位机ＰＬＣ发送来的数据，把这些数据保存到数据文件中，并把数据传给状态显示模块，可以及时监控、显示系统各部件的状态”吣”。本监控系统在主界面上设置有”开始通信”按钮。在主界面装载时，系统已经完成通信口（ＣＯＭｌ）的初始化，我们只需点击”开始通信”按钮就可以完成通讯过程。２）上位机（ＩＰｃ）通讯程序设计 利用ＶＢ中ＭＳＣｏｍｍ通信控件可以开发通讯程序，实现过程将在节５．２．４中介绍。３）下位机（ＰＬＣ）通讯程序设计 ＰＬＣ在这个监控系统中起着响应和发送控制指令的作用”２、５３１。这里主要介绍下位机的接收和发送程序。部分通信程序如下：，／主程序ＬＤＳＭ０．１／／首次扫描时，．ＳＭＯ．Ｉ为ＯＮＭＯＶＢ １６＃０９ＳＭＢ３０／／初始化Ｐｏｒｔｏ口：波特率９６００ｂｉｔ／ｓ，８个数据位，无奇偶校验位 ＭＯＶＢ１６＃Ｂ０ＳＭＢ８７／／初始化ＲＣＶ控制字节：启用ＲＣＶ，捡测结束字符，检测空闲行条件，开始接收数据 ＭＯＶＢ ＭＯＶＷ ＭＯＶＢ１６＃ＦＦ ５ １７ＳＭＢ８９／／将数据字符结束设为ＨＥＸＦＦＳＭＷ９０／／将空闲行超时设为５毫秒 ＳＭＢ９４／／将最大字符数设为１ ７ＡＴＣＨ ＩＮＴ ０ ＡＴＣＨＩＮＴ ２２３／／将中断０连接到接收完成事件９／／将中断２连接到传输完成事件ＥＮＩ／／允许启用中断ＲＣＶ ＶＢ００／／从变量区ＶＢ０开始接收数据／／中断０（接收完成中断例行程序）沈阳工业大学硕士学位论文ＬＤＢ＝ＳＭＢ８６ １６＃２０／／如果接收到结束字符，则附加一个５毫秒计时器 ＭＯＶＢＡＴＣＨ ５ Ｓ～【Ｂ３４ＩＮＴ ｌｌＯ／／触发发送，开始发送数据ＣＲＥＴＩ／／并返回ＮＯＴ／／如果因其他原因接收完成（接收数据不完整），则开始下一次新的接收ＲＣＶ ＶＢ０，０／／中断１（５毫秒计时器中断）ＤＴＣＨ１０／／分离计时器中断ＸＭＴＶＢｌ４，０／／向通信口Ｐｏ咖发送数据／／中断２ＬＤＳＭＯ．１ＸＭＴＶＢｌ４，０／／向通信口Ｐｏｎ０发送数据ＩＰＣ与ＰＬＣ通信界面设计如图４．１０所示。瞪嚷区￥。耳而—习波特事厚ｉｒ－二丑授验血Ｆｉｉ—习黼位Ｆ—刁睁止位ｉ『—刁●差望！！Ｉ５１５３０ ５２ ３１ ０１４３堡要墅塑｜』壁墅叫匪圈羽拄送区１５０∞ｌｔｌ２１∞４５２４００１６０００１６０００１６０００ＩＦ∞００ｊ雷葑珈使用状悉『＿面丽色鲕毫可通信确¨吼嘲也１一｝（４）工控机与其它设备通信模块的设计＋ 本系统中，工控机除了与下位机ＰＬＣ通信外，还与４台称重显示仪进行实时通讯。通讯协议已在称重显示仪中设定好，只需通过通信电缆使之与多串口卡的ＣＯＭ３．．４９．．沈阳工业大学硕士学位论文ＣＯＭ６相连接就可以进行通讯了。这里不在详细介绍每个称重显示仪与ＩＰＣ之间的通信 问题。 拉杆拉力测定设计界面如图４．１ １所示。图１．．１１拉杆拉力测定设计界面图（５）数据处理与曲线绘制以及状态显示模块的设计这个模块实现的主要功能是对采集回来的数据、接收到下位机发送回来的数据进行处理。包括各个通道温度数据的处理、温度曲线的绘制、读取每侧拉杆拉力值、拉力曲线的绘制、整个监控系统状态参数的显示。数据处理包括把采集到的电压值转变为可以识别的温度值。前面已经介绍，这里不 在赘述。对于温度一时间曲线的绘制、拉力一时间曲线的绘制方法以及状态显示模块的设计，由于篇幅的关系，本文只显示出拉伸完毕后，系统所绘制的温度图。如图４．１２ 所示。 对于状态显示模块的设计己在上下位机通信模块中介绍并在主界面中显示，这里就 不再介绍。．５０沈阳工业大学硕士学位论文图４．１２某次拉伸过程温度—埘间曲线图（６）监控系统实时数据库设计本系统需要保存的数据信息量不大，采用微软公司的Ａｃｃｅｓｓ进行数据的后期管理 和分析可以满足要求，所以系统将数据存放倒Ａｃｃｅｓｓ数据库文件（＋．ｍｄｂ）中。对于处理数据库的．ｍｄｂ文件，使用数据库访问对象（ＤＡＯ）驱动程序连接Ａｃｃｅｓｓ数据库。ＤＡＯ提供了一种通过程序代码创建和操作数据库的机制。ＤＡＯ引用是ＶＢ ６．０中访问＋．ｍｄｂ数据库文件的强有力的开发工具，它通过对ＤＡＯ对象的封装，提供了丰富 的数据库访问和数据库操作手段［５４ｌ。本系统中主要使用的对象主要有：数据库、表定义 和记录集。根据控制要求，需要三个数据表来进行三种信息记录：运行记录、报警记录 及参数修改记录。先用数据库对象创建数据库文件，然后使用表定义在数据库对象中实现三个表的结构，最后建立简历记录集对象并关联到表上，使用记录集对象的操作函数 完成数据的检索、添加、更新和删除［５５］ｏ４．２拉伸机监控系统的特点本监控系统具有以下特点：（１）面向生产现场，集成设备实时运行信息，及时反馈给系统操作员。沈阳工业大学硕士学位论文（２）面向用户的人机界面。本系统采用Ｖｉｓｕａｌ 面，界面设计风格结合了直接操作和对话风格的特点。Ｂａｓｉｃ６．０面向对象的友好用户界（３）良好的实时响应能力。应用程序采用多线程进行多任务的处理。保证信息接收和处理的及时正确性。（４）与国内外大型组态监控软件相比，本监控系统成本低。对于简单生产过程的监控，可以根据不同企业的实际运行环境进行设计开发。经济效益显著。 （５）面向对象的程序设计方法，使系统具有良好的模块结构，而ＰＬＣ的模块化设 计语言也为系统的扩展提供了更大的空间。（６）用ＶＢ６．０的强大功能，为实时数据采集、显示及数据管理提供了方便。．５２．沈阳工业大学硕士学位论文５有机玻璃双向拉伸机监控系统的实现前面章节已经介绍了拉伸机组成机构和工作原理并对拉伸机监控系统进行了理论分 析