[發明專利]一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法

有效

• 申請號: 201210222161.6
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103513602A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 孫楊;高虹;金玉奇;孫德馨;孫興
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法。

背景技術

PLC具備控制與采集的功能，可以作為實驗用監控裝置使用，針對其存儲卡容量小的缺陷，通常采用配以上位機的方法對采集數據進行存儲。但該方案依然存在不足：用上位機讀取PLC采集數據并建立波形時，因數據通信延時，使波形曲線的時間軸與縱軸數據對應不準，這種時間偏差隨傳送數據量增大而增大，因此，往往只能得到波形曲線，無法知道波形是否存在延遲及延遲多少，尤其在需要對控制信號與采集信號作時差比對時，更不能采用該方案。以傳輸速度較快的以太網通信為例，一根1.5米長的網線連接上位機與PLC以太網模塊，經測試，因傳輸造成的數據延遲時間如下表所示

在數據量很小的情況下，PLC與上位機之間的傳輸延遲達到100ms以上。顯然，對于一些時間與幅值對應準確性要求高的實驗而言，已有的數據存儲方式難以滿足要求。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法，使波形數據的時間與幅值對應準確度顯著提高，時間偏差在1ms以內。

本發明采用的技術方案為：利用產生與存儲過程分置的波形數據獲取方式，構造一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法，用于PLC波形數據記錄，方案包括PLC控制器、波形數據生成梯形圖程序、上位機、基于虛擬儀器的人機交互軟件、OPC?C/S。

所述的產生與存儲過程分置是指在PLC程序主循環的每個周期中獲取系統時間相對于零時刻的時間差，并讀取各輸入通道的采集數據，將所有數據存入預設的波形數據塊中；在人機交互軟件中，以固定周期讀取波形數據快的所有數據，存入文件。

所述精準時間軸是指時間與幅值對應準確；所述預設的波形數據塊為共享數據塊，包含時間和各通道數據；所述固定周期根據OPC?C/S所設數據刷新周期而定；所述零時刻為數據記錄開始時刻。

所述波形數據生成梯形圖程序存儲在PLC控制器的MMC卡內；所述PLC控制器設置有以太網通信接口模塊；所述基于虛擬儀器的人機交互軟件和OPCC/S運行在上位機上。

方法流程為：PLC開始運行，當中斷時間未到時，執行下一次判斷，當中斷時間到時，進入中斷，獲取時間及各通道幅值，將數據送至數據塊并進行數據塊的數據更新，然后將數據塊內容送至OPC?Server；將更新后的數據塊內容通過以太網送入OPC?Server，并由I/O?Client讀取；運行人機交互軟件，當數據讀取周期未到時，執行下一次判斷，當數據讀取周期到時，從I/O?Client讀取OPCServer中的數據，形成波形數據，存入測量文件，然后判斷是否進行下一次數據讀取。

本發明的優點是，使波形時間軸與縱軸數據對應準確，時間偏差在1ms以內，對時間與幅值對應要求高的實驗是一種理想的數據存儲方法。

附圖說明：

圖1為一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法的方案實施框圖。

圖2為一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法的流程圖。

圖3為本方法與上位機產生波形的方法的實驗曲線對比圖。

圖4為實驗記錄下多通道波形曲線。

具體實施方式

以下通過實施例并參考附圖對本發明進行詳細說明。

圖1示出的是一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法的方案實施框圖，如圖所示，一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法包括：PLC控制器1、波形數據生成梯形圖程序2、上位機3（工業控制電腦）、基于虛擬儀器的人機交互軟件4、OPC?C/S?5；所述的產生與存儲過程分置是指在PLC程序主循環的每個周期中獲取系統時間相對于零時刻的時間差，并讀取各輸入通道的采集數據，將所有數據存入波形數據塊中；在人機交互軟件中，以固定周期讀取波形數據快的所有數據，存入文件；所述波形數據生成梯形圖程序存儲在PLC控制器的MMC卡內，所述PLC控制器設置有以太網通信接口模塊，所述基于虛擬儀器的人機交互軟件和OPC?C/S運行在上位機上；所述波形數據塊為共享數據塊，包含時間和各通道數據；所述固定周期根據OPC?C/S所設數據刷新速度而定；所述零時刻為數據記錄開始時刻。

PLC控制器與上位機之間使用網線（如RJ-45網線）傳輸數據。

圖2示出的是一種精確時間軸的PLC波形數據產生及存儲方法流程圖，如圖所示。