專利名稱：一種緩變信號檢測裝置及其信號特性的判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩變信號檢測裝置及其信號特性的判定方法，是利用可編程序控 制器(PLC)通過設(shè)定基準(zhǔn)函數(shù)來判定緩變信號特性的方法，屬于產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)中的檢測環(huán) 節(jié)。
背景技術(shù)：
目前在產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)中有很多場合是要求對信號的變化規(guī)律進行跟蹤判定的，例 如對某一種汽車暖風(fēng)機風(fēng)門控制電機而言，要求每個循環(huán)運行過程中的負載電流變化特 性必須符合某一種函數(shù)關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)；又如對一些加壓后的容器進行泄漏檢測時，要求其壓力 隨時間的變化特性必須符合標(biāo)準(zhǔn)。顯然通常采用的常數(shù)判定法是無法滿足上述要求的，而 現(xiàn)有的使用計算機技術(shù)進行判定的方法，其硬件投資較大，設(shè)定操作繁瑣，不利于普及使 用。已有技術(shù)中尚無利用PLC程序來判定緩變信號特性的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決已有技術(shù)中通常的判定方法無法滿足上述要求的問題，提供 一種構(gòu)思新穎、判定嚴(yán)密、及時、準(zhǔn)確的緩變信號檢測裝置及其信號特性的判定方法，填補 已有技術(shù)中尚無利用PLC程序來判定緩變信號特性的空白。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 —種緩變信號檢測裝置，特點是該裝置包括傳感器、信號變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可
編程序控制器、觸摸屏、執(zhí)行器件以及電源，通過傳輸線路依次連接而成。
—種利用上述緩變信號檢測裝置進行信號特性的判定方法，其步驟是 (1)預(yù)設(shè)允許誤差根據(jù)產(chǎn)品的檢測工藝要求，預(yù)設(shè)絕對允許誤差A(yù)力； (2)基準(zhǔn)函數(shù)的創(chuàng)建把絕對允許誤差值及標(biāo)準(zhǔn)樣品的被測量傳輸?shù)娇删幊绦蚩?br> 制器進行基準(zhǔn)函數(shù)的創(chuàng)建； (3)產(chǎn)品信號的判定及監(jiān)視將產(chǎn)品檢測信號數(shù)據(jù)輸入至可編程序控制器，使其
與基準(zhǔn)函數(shù)進行對比判定，對比結(jié)果傳輸至觸摸屏顯示。
上述(2)步驟中的基準(zhǔn)函數(shù)的創(chuàng)建方法是 a、基準(zhǔn)函數(shù)的獲取對樣品進行一個循環(huán)過程的檢測，同時使PLC程序以l個/秒 的速度采集標(biāo)準(zhǔn)樣品的被測量，計取被測量采集個數(shù)n，并把它們作為樣本函數(shù)1#值存放 在對應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，然后使它們逐個與絕對允許誤差A(yù)力分別進行相加和相減，來獲 取一對上、下限基準(zhǔn)函數(shù)1±和Ip把它們分別存放在對應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣品檢 測循環(huán)結(jié)束時，把樣本函數(shù)和上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值分別傳送到對應(yīng)的文件寄存 區(qū)中； b、函數(shù)曲線的回放使PLC程序以l個/秒的速度分別把樣本函數(shù)和上、下限基準(zhǔn) 函數(shù)各自的n個值同步地、逐個地從數(shù)據(jù)暫存區(qū)移至對應(yīng)的曲線顯示軟元件上，然后使它 們顯示于觸摸屏上以便于修改；
C、基準(zhǔn)曲線陡變區(qū)間的修改分別取陡變開始前X秒的時間值t皿和陡變結(jié)束后
X秒的時間值tg進行輸入，另外分別取陡變區(qū)間中上限曲線的最大值和下限曲線的最小值
作為修改區(qū)間新的上、下限基準(zhǔn)值進行輸入和確認，然后使程序進行(tg-t皿)xi的運算， 求出修改區(qū)間所占的地址個數(shù)m，把tg值賦給變址寄存器，分別在上、下限數(shù)據(jù)暫存區(qū)中指 定m個地址，以新的上、下限基準(zhǔn)值分別對被指定的m個地址進行刷新，然后把上、下限基準(zhǔn) 函數(shù)各自的n個值傳送到對應(yīng)的文件寄存區(qū)中。 與已有技術(shù)相比具有的積極效果是本發(fā)明設(shè)計了一種全新的緩變信號檢測裝 置，能夠用PLC程序創(chuàng)建一種隨檢測時間變化的基準(zhǔn)函數(shù)，繼而用此函數(shù)來對被測緩變信 號特性進行判定，填補了已有技術(shù)中尚無利用PLC裝置及其程序來判定緩變信號特性的空 白，為PLC的應(yīng)用開辟了新的用途。另外，實現(xiàn)本發(fā)明所需要的設(shè)備投資少，見效快，設(shè)定操 作簡單，易于推廣和實施，尤其對于制造以PLC與觸摸屏作為檢測環(huán)節(jié)的設(shè)備的廠家，或使 用類似設(shè)備的用戶，采用本發(fā)明技術(shù)方案無需設(shè)備方面的附加投資。隨著PLC被愈加廣泛 地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，以其作為檢測環(huán)節(jié)的設(shè)備將日益增多，這為推廣應(yīng)用本發(fā) 明提供了廣闊平臺。 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細地解釋說明。


圖1是本發(fā)明緩變信號檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明基準(zhǔn)函數(shù)創(chuàng)建方法中修改前的基準(zhǔn)函數(shù)曲線，圖中的曲線1和曲線 2分別為修改前的基準(zhǔn)上限和基準(zhǔn)下限，曲線3為暖風(fēng)機吹風(fēng)電機電流樣本曲線；
圖3是本發(fā)明基準(zhǔn)函數(shù)創(chuàng)建方法中修改后的基準(zhǔn)函數(shù)曲線，圖中的曲線4和曲線 5分別為修改后的基準(zhǔn)上限和基準(zhǔn)下限； 圖4是實施例中電流監(jiān)視畫面上的曲線，其中的曲線6為暖風(fēng)機吹風(fēng)電機的被測 電流曲線。
具體實施例方式
本實施例是基于汽車暖風(fēng)機的電流判定要求而設(shè)計的。實施情況表明該方法能 夠?qū)εL(fēng)機被測電流隨時間變化的特性作出嚴(yán)密而準(zhǔn)確的判定。本發(fā)明也可用于其他涉及 電壓、壓力、位移等緩變信號特性的檢測與判定。下面將結(jié)合普遍性原理說明本發(fā)明的具體 實施方式。
參考圖1所示，該檢測裝置的硬件由傳感器、信號變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程序 控制器、觸摸屏、電源以及執(zhí)行器件組成，它們相互之間通過傳輸線路依次連接，圖中粗箭 頭表示數(shù)據(jù)或被測信號傳輸方向，細箭頭表示控制信號傳輸方向。以下著重說明緩變信號 特性判定方法的
具體實施例方式
1、允許誤差的預(yù)設(shè) 打開觸摸屏的樣品檢測畫面，點擊設(shè)定開始鍵，根據(jù)工藝要求以及被測信號檢測 要求，取一個絕對允許誤差A(yù)力的值，鍵入于允許誤差值框，點擊設(shè)定確認鍵，此時可編程 控制器將絕對允許誤差A(yù)力的值進行存放。
2、基準(zhǔn)函數(shù)的獲取
4
在產(chǎn)品檢測規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，連接好標(biāo)準(zhǔn)樣品，在樣品檢測畫面上，點擊樣品檢 測鍵，進行一個循環(huán)過程的檢測，同時使PLC程序以1個/秒(1在本例中取IO，根據(jù)實際需 要亦可取1)的速度通過傳感器及信號變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集標(biāo)準(zhǔn)樣品的被測量，并計取 被測量采集個數(shù)n (n取決于樣品檢測循環(huán)周期和被測量的采集速度)，并用先入先出指令 把它們作為樣本函數(shù)I樣值(其關(guān)系式為1#= f(t)，式中t = 0/1、1/1、2/1、…、n/l，以秒 為單位)存放在對應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，然后使它們逐個與絕對允許誤差A(yù)力分別進行相加 和相減，來獲取一對上、下限基準(zhǔn)函數(shù)1±和Ip再用先入先出指令把它們各自的值逐個地 存放在對應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣品的n個被測量全部采集完了時，把樣本函數(shù)和上、 下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值分別傳送到對應(yīng)的文件寄存區(qū)中。
3、函數(shù)曲線的回放 打開曲線修改畫面，按下曲線回放鍵，使移位指令將以1個/秒的速度分別把樣本 函數(shù)和上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值同步地、逐個地從數(shù)據(jù)暫存區(qū)移至對應(yīng)的曲線顯示 軟元件上，然后使它們顯示于觸摸屏上，以便進行下一步的觀察和修改?；胤庞谟|摸屏上的 曲線如圖2所示。 4、基準(zhǔn)曲線陡變區(qū)間的修改 在曲線修改畫面上，根據(jù)曲線陡變情況，確定若干個需要局部修改的區(qū)間，從中選 定某一區(qū)間開始修改。在選定的修改區(qū)間中，分別取陡變開始前0. 5秒的時間值t皿和陡 變結(jié)束后0. 5秒的時間值tg，通過點擊對應(yīng)的時間值框進行輸入，以使修改區(qū)間比陡變持 續(xù)區(qū)間寬l秒的時間(根據(jù)實際情況加寬的時間可長可短)，從而擴大信號陡變發(fā)生時間 偏差允許范圍；另外分別取陡變區(qū)間中上限曲線的最大值和下限曲線的最小值作為修改區(qū) 間新的上、下限基準(zhǔn)值，通過點擊最值框分兩次輸入，以加大信號在修改區(qū)間內(nèi)的允許誤差 范圍，每輸入一次，點擊對應(yīng)的上限鍵或下限鍵確認一次。確認后，使PLC程序進行(tg-t 前)X1的運算，求出修改區(qū)間所占的地址個數(shù)m，把t后值賦給變址寄存器，分別指定上、下 限暫存區(qū)中的m個地址，以新的上、下限基準(zhǔn)值分別對m個被指定的地址進行刷新，然后把 上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值傳送到對應(yīng)的文件寄存區(qū)(斷電保持)中，以備判定時調(diào) 用。其它區(qū)間的修改也按上述方法依次進行，修改過程中可隨時點擊曲線回放鍵確認修改 情況。以上修改的目的在于防止由信號陡變發(fā)生時間偏差導(dǎo)致的誤判。修改后的曲線如圖 3。 5、緩變信號特性的檢測判定與監(jiān)視 打開信號曲線監(jiān)視畫面時檢測裝置便進入產(chǎn)品檢測準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)開始檢測時，PLC 程序使上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值以1個/秒的速度分別由暫存區(qū)同步地移出，并使移 出的上、下限基準(zhǔn)值成對地與檢測結(jié)果作跟蹤對比，來判定產(chǎn)品的緩變信號特性是否正常， 同時逐對地移給曲線顯示軟元件中，使它們同步地與緩變信號一起顯示在觸摸屏上，以便 于監(jiān)視。它們的曲線如圖4所示，圖中顯示暖風(fēng)機吹風(fēng)電機的被測電流曲線6在某一時刻 超出了基準(zhǔn)下限值，表示此時的電流幅度出現(xiàn)了異常。每當(dāng)判定結(jié)束時，由于數(shù)據(jù)暫存區(qū)的 上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值全被移出，因此PLC程序?qū)⒁晕募拇鎱^(qū)中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)對數(shù) 據(jù)暫存區(qū)進行刷新，以備下次循環(huán)用。每種信號的基準(zhǔn)函數(shù)一經(jīng)創(chuàng)建，即可長期使用。在運 行過程中，當(dāng)被測信號出現(xiàn)異常，且超出基準(zhǔn)函數(shù)時，將立即作出異常的判定并通過執(zhí)行器 件輸出相應(yīng)的告警信號。
權(quán)利要求
一種緩變信號檢測裝置，其特征是該裝置包括傳感器、信號變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程序控制器、觸摸屏、執(zhí)行器件以及電源，通過傳輸線路依次連接而成。
2. 利用權(quán)利要求1所述的緩變信號檢測裝置進行信號特性的判定方法，其步驟是(1) 預(yù)設(shè)允許誤差根據(jù)產(chǎn)品的檢測工藝要求，預(yù)設(shè)絕對允許誤差A(yù)力；(2) 基準(zhǔn)函數(shù)的創(chuàng)建把絕對允許誤差值及標(biāo)準(zhǔn)樣品的被測量傳輸?shù)娇删幊绦蚩刂破?進行基準(zhǔn)函數(shù)的創(chuàng)建；(3) 產(chǎn)品信號的判定及監(jiān)視將產(chǎn)品檢測信號數(shù)據(jù)輸入至可編程序控制器，使其與基 準(zhǔn)函數(shù)進行對比判定，對比結(jié)果傳輸至觸摸屏顯示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號特性的判定方法，其特征是，所述(2)步驟中的基準(zhǔn)函數(shù) 的創(chuàng)建方法是a、 基準(zhǔn)函數(shù)的獲取對樣品進行一個循環(huán)過程的檢測，同時使可編程序以l個/秒的速 度采集標(biāo)準(zhǔn)樣品的被測量，計取被測量采集個數(shù)n，并把它們作為樣本函數(shù)1#值存放在對 應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，然后使它們逐個與絕對允許誤差A(yù)力分別進行相加和相減，來獲取一 對上、下限基準(zhǔn)函數(shù)1±和Ip把它們分別存放在對應(yīng)的數(shù)據(jù)暫存區(qū)中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測循 環(huán)結(jié)束時，把樣本函數(shù)和上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值分別傳送到對應(yīng)的文件寄存區(qū)中；b、 函數(shù)曲線的回放使可編程序以l個/秒的速度分別把樣本函數(shù)和上、下限基準(zhǔn)函數(shù)各自的n個值同步地、逐個地從數(shù)據(jù)暫存區(qū)移至對應(yīng)的曲線顯示軟元件上，然后使它們顯 示于觸摸屏上以便于修改；C、基準(zhǔn)曲線陡變區(qū)間的修改分別取陡變開始前X秒的時間值t皿和陡變結(jié)束后X秒 的時間值tg進行輸入，另外分別取陡變區(qū)間中上限曲線的最大值和下限曲線的最小值作 為修改區(qū)間新的上、下限基準(zhǔn)值進行輸入和確認，然后使程序進行(tg-t皿)Xl的運算，求 出修改區(qū)間所占的地址個數(shù)m，把tg值賦給變址寄存器，分別在上、下限數(shù)據(jù)暫存區(qū)中指定 m個地址，以新的上、下限基準(zhǔn)值分別對被指定的m個地址進行刷新，然后把上、下限基準(zhǔn)函 數(shù)各自的n個值傳送到對應(yīng)的文件寄存區(qū)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩變信號檢測裝置及其信號特性的判定方法，屬于產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的檢測環(huán)節(jié)，其特點是該裝置由傳感器、信號變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、觸摸屏、電源以及執(zhí)行器件連接而成，使PLC程序根據(jù)通過觸摸屏輸入的數(shù)據(jù)和經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測獲得的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建一對與樣品信號特性相同的上、下限基準(zhǔn)函數(shù)；使基準(zhǔn)函數(shù)能夠?qū)?jīng)過檢測獲得的產(chǎn)品緩變信號特性進行對比與判定，同時使其和被測緩變信號特性以曲線的形式顯示在觸摸屏上，以便于監(jiān)視，本發(fā)明構(gòu)思新穎，設(shè)備投資少，設(shè)定操作簡單，對緩變信號特性的判定嚴(yán)密而準(zhǔn)確，填補了已有技術(shù)中尚無利用PLC程序來判定緩變信號特性的空白。
文檔編號G01D1/00GK101762285SQ20091023085
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者羅鐘洙 申請人:羅鐘洙