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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、测控系统总体设计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