CN101762285B - 一种缓变信号特性的判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓变信号特性的判定方法，属于产品生产技术领域中的检测环节，其特点是：该缓变信号检测装置由传感器、信号变送器、模数转换器、可编程控制器、触摸屏、电源以及执行器件连接而成，判定步骤是使PLC程序根据通过触摸屏输入的数据和经过标准样品检测获得的数据，创建一对与样品信号特性相同的上、下限基准函数，使基准函数能够对经过检测获得的产品缓变信号特性进行对比与判定，同时使其和被测缓变信号特性以曲线的形式显示在触摸屏上，以便于监视，本发明构思新颖，设备投资少，设定操作简单，对缓变信号特性的判定严密而准确，填补了已有技术中尚无利用PLC程序来判定缓变信号特性的空白。

Description

一种缓变信号特性的判定方法

技术领域

本发明涉及一种缓变信号特性的判定方法，是利用可编程序控制器(PLC)通过设定基准函数来判定缓变信号特性的方法，属于产品生产技术中的检测环节。 

背景技术

目前在产品生产技术中有很多场合是要求对信号的变化规律进行跟踪判定的，例如：对某一种汽车暖风机风门控制电机而言，要求每个循环运行过程中的负载电流变化特性必须符合某一种函数关系标准；又如对一些加压后的容器进行泄漏检测时，要求其压力随时间的变化特性必须符合标准。显然通常采用的常数判定法是无法满足上述要求的，而现有的使用计算机技术进行判定的方法，其硬件投资较大，设定操作繁琐，不利于普及使用。已有技术中尚无利用PLC程序来判定缓变信号特性的方法。 

发明内容

本发明的目的是解决已有技术中通常的判定方法无法满足上述要求的问题，提供一种构思新颖、判定严密、及时、准确的缓变信号特性的判定方法，填补已有技术中尚无利用PLC程序来判定缓变信号特性的空白。 

本发明的技术方案如下： 

一种缓变信号检测装置，特点是：该装置包括传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器、触摸屏、执行器件以及电源，其中，传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器和执行器件之间是通过传输线路依次连接而成，可编程序控制器与触摸屏双向连接，电源与上述各部件连接。

一种利用上述缓变信号检测装置进行信号特性的判定方法，其步骤是： 

(1)预设允许误差：根据产品的检测工艺要求，预设绝对允许误差Δ_允； 

(2)基准函数的创建：把绝对允许误差值及标准样品的被测量值传输到可编程序控制器进行基准函数的创建；

(3)产品信号的判定及监视：将产品检测信号数据输入至可编程序控制器，使其与基准函数进行对比判定，对比结果传输至触摸屏显示。 

上述(2)步骤中的基准函数的创建方法是： 

a、基准函数的获取：对样品进行一个循环过程的检测，同时使PLC程序以l个/秒的速度采集标准样品的被测量值，计取被测量值采集个数n，并把它们作为样本函数I_样值存放在对应的数据暂存区中，然后使它们逐个与绝对允许误差Δ_允分别进行相加和相减，来获取一对上、下限基准函数I_上和I_下，把它们分别存放在对应的数据暂存区中，当标准样品检测循环结束时，把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值分别传送到对应的文件寄存区中；

b、函数曲线的回放：使PLC程序以l个/秒的速度分别把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值同步地、逐个地从数据暂存区移至对应的曲线显示软元件上，然后使它们显示于触摸屏上以便于修改； 

c、基准曲线陡变区间的修改：分别取陡变开始前x秒的时间值t_前和陡变结束后x秒的时间值t_后进行输入，另外分别取陡变区间中上限曲线的最大值和下限曲线的最小值作为修改区间新的上、下限基准值进行输入和确 认，然后使程序进行(t_后-t_前)×l的运算，求出修改区间所占的地址个数m，把t_后值赋给变址寄存器，分别在上、下限数据暂存区中指定m个地址，以新的上、下限基准值分别对被指定的m个地址进行刷新，然后把上、下限基准函数各自的n个值传送到对应的文件寄存区中。 

与已有技术相比具有的积极效果是：本发明设计了一种全新的缓变信号检测装置，能够用PLC程序创建一种随检测时间变化的基准函数，继而用此函数来对被测缓变信号特性进行判定，填补了已有技术中尚无利用PLC装置及其程序来判定缓变信号特性的空白，为PLC的应用开辟了新的用途。另外，实现本发明所需要的设备投资少，见效快，设定操作简单，易于推广和实施，尤其对于制造以PLC与触摸屏作为检测环节的设备的厂家，或使用类似设备的用户，采用本发明技术方案无需设备方面的附加投资。随着PLC被愈加广泛地应用于工业生产的各个领域，以其作为检测环节的设备将日益增多，这为推广应用本发明提供了广阔平台。 

下面结合附图及实施例对本发明进行详细地解释说明。 

附图说明

图1是本发明缓变信号检测装置的结构示意图； 

图2是本发明基准函数创建方法中修改前的基准函数曲线，图中的曲线1和曲线2分别为修改前的基准上限和基准下限，曲线3为暖风机吹风电机电流样本曲线； 

图3是本发明基准函数创建方法中修改后的基准函数曲线，图中的曲线4和曲线5分别为修改后的基准上限和基准下限； 

图4是实施例中电流监视画面上的曲线，其中的曲线6为暖风机吹风 电机的被测电流曲线。 

具体实施方式

本实施例是基于汽车暖风机的电流判定要求而设计的。实施情况表明：该方法能够对暖风机被测电流随时间变化的特性作出严密而准确的判定。本发明也可用于其他涉及电压、压力、位移等缓变信号特性的检测与判定。下面将结合普遍性原理说明本发明的具体实施方式。 

参考图1所示，该检测装置的硬件由传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器、触摸屏、电源以及执行器件组成，其中，传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器和执行器件之间是通过传输线路依次连接而成，可编程序控制器与触摸屏双向连接，电源与上述各部件连接，图中粗箭头表示数据或被测信号传输方向，细箭头表示控制信号传输方向。以下着重说明缓变信号特性判定方法的具体实施方式： 

1、允许误差的预设 

打开触摸屏的样品检测画面，点击设定开始键，根据工艺要求以及被测信号检测要求，取一个绝对允许误差Δ_允的值，键入于允许误差值框，点击设定确认键，此时可编程控制器将绝对允许误差Δ_允的值进行存放。 

2、基准函数的获取 

在产品检测规定的标准条件下，连接好标准样品，在样品检测画面上，点击样品检测键，进行一个循环过程的检测，同时使PLC程序以l个/秒(l在本例中取10，根据实际需要亦可取1)的速度通过传感器及信号变送器、模数转换器采集标准样品的被测量值，并计取被测量值采集个数n(n取决于样品检测循环周期和被测量值的采集速度)，并用先入先出指令把它们作为样本函数I_样值(其关系式为I_样＝f(t)，式中t＝ 0/l、1/l、2/l…n/l，以秒为单位)存放在对应的数据暂存区中，然后使它们逐个与绝对允许误差Δ_允分别进行相加和相减，来获取一对上、下限基准函数I_上和I_下，再用先入先出指令把它们各自的值逐个地存放在对应的数据暂存区中，当标准样品的n个被测量值全部采集完了时，把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值分别传送到对应的文件寄存区中。 

3、函数曲线的回放 

打开曲线修改画面，按下曲线回放键，使移位指令将以l个/秒的速度分别把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值同步地、逐个地从数据暂存区移至对应的曲线显示软元件上，然后使它们显示于触摸屏上，以便进行下一步的观察和修改。回放于触摸屏上的曲线如图2所示。 

4、基准曲线陡变区间的修改 

在曲线修改画面上，根据曲线陡变情况，确定若干个需要局部修改的区间，从中选定某一区间开始修改。在选定的修改区间中，分别取陡变开始前0.5秒的时间值t_前和陡变结束后0.5秒的时间值t_后，通过点击对应的时间值框进行输入，以使修改区间比陡变持续区间宽1秒的时间(根据实际情况加宽的时间可长可短)，从而扩大信号陡变发生时间偏差允许范围；另外分别取陡变区间中上限曲线的最大值和下限曲线的最小值作为修改区间新的上、下限基准值，通过点击最值框分两次输入，以加大信号在修改区间内的允许误差范围，每输入一次，点击对应的上限键或下限键确认一次。确认后，使PLC程序进行(t_后-t_前)×l的运算，求出修改区间所占的地址个数m，把t_后值赋给变址寄存器，分别指定上、下限暂存区中的m个地址，以新的上、下限基准值分别对m个被指定的地址进行刷新，然后把 上、下限基准函数各自的n个值传送到对应的文件寄存区(断电保持)中，以备判定时调用。其它区间的修改也按上述方法依次进行，修改过程中可随时点击曲线回放键确认修改情况。以上修改的目的在于防止由信号陡变发生时间偏差导致的误判。修改后的曲线如图3。 

5、缓变信号特性的检测判定与监视 

打开信号曲线监视画面时检测装置便进入产品检测准备状态，当开始检测时，PLC程序使上、下限基准函数各自的n个值以l个/秒的速度分别由暂存区同步地移出，并使移出的上、下限基准值成对地与检测结果作跟踪对比，来判定产品的缓变信号特性是否正常，同时逐对地移给曲线显示软元件中，使它们同步地与缓变信号一起显示在触摸屏上，以便于监视。它们的曲线如图4所示，图中显示暖风机吹风电机的被测电流曲线6在某一时刻超出了基准下限值，表示此时的电流幅度出现了异常。每当判定结束时，由于数据暂存区的上、下限基准函数各自的n个值全被移出，因此PLC程序将以文件寄存区中的基准数据对数据暂存区进行刷新，以备下次循环用。每种信号的基准函数一经创建，即可长期使用。在运行过程中，当被测信号出现异常，且超出基准函数时，将立即作出异常的判定并通过执行器件输出相应的告警信号。 

Claims (2)

1.一种缓变信号特性的判定方法，其特征是：

A、包括有缓变信号检测装置，该装置包括传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器、触摸屏、执行器件以及电源，其中，传感器、信号变送器、模数转换器、可编程序控制器和执行器件之间是通过传输线路依次连接而成，可编程序控制器与触摸屏双向连接，电源与上述各部件连接；

B、利用上述缓变信号检测装置进行信号特性判定的方法步骤是：

(1)预设允许误差：根据产品的检测工艺要求，预设绝对允许误差Δ_允；

(2)基准函数的创建：把绝对允许误差值及标准样品的被测量值传输到可编程序控制器进行基准函数的创建；

(3)产品信号的判定及监视：将产品检测信号数据输入至可编程序控制器，使其与基准函数进行对比判定，对比结果传输至触摸屏显示。

2.根据权利要求1所述的缓变信号特性的判定方法，其特征是，所述B的(2)步骤中的基准函数的创建方法是：

a、基准函数的获取：对样品进行一个循环过程的检测，同时使可编程序以l个/秒的速度采集标准样品的被测量值，计取被测量值采集个数n，并把它们作为样本函数I_样值存放在对应的数据暂存区中，然后使它们逐个与绝对允许误差Δ_允分别进行相加和相减，来获取一对上、下限基准函数I_上和I_下，把它们分别存放在对应的数据暂存区中，当标准样品检测循环结束时，把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值分别传送到对应的文件寄存区中；

b、函数曲线的回放：使可编程序以l个/秒的速度分别把样本函数和上、下限基准函数各自的n个值同步地、逐个地从数据暂存区移至对应的曲线显示软元件上，然后使它们显示于触摸屏上以便于修改；

c、基准曲线陡变区间的修改：分别取陡变开始前x秒的时间值t_前和陡变结束后x秒的时间值t_后进行输入，另外分别取陡变区间中上限曲线的最大值和下限曲线的最小值作为修改区间新的上、下限基准值进行输入和确认，然后使程序进行(t_后-t_前)×l的运算，求出修改区间所占的地址个数m，把t_后值赋给变址寄存器，分别在上、下限数据暂存区中指定m个地址，以新的上、下限基准值分别对被指定的m个地址进行刷新，然后把上、下限基准函数各自的n个值传送到对应的文件寄存区中。

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