基于PLC的中密度纤维板生产线智能监控系统的研究
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摘要
中密度纤维板是目前市场上主要的建材及装饰材料。目前我国共有100多条中
密度纤维板生产线，但是普遍自动化水平不高，与国外同类生产线相比，无论从质
量上还是效率上都存在很大的差距。本文的研究就是致力于提高国产中密度纤维板
生产线的自动化水平和生产效率，提高中密度纤维板的质量。
首先，结合实际对MDF生产线的自动控制系统进行程序设计。并提供了大部
分的梯形图。以生产率为目标，对生产线的热压工段装板机装板程序进行了改进。
实际的应用表明，这种改进大大提高了生产线的生产效率。
在本研究中，首次将模糊控制理论应用于国内中密度纤维板生产线热压机的压
力控制，为改善纤维板的质量进行了尝试。设计了模糊控制器和模糊控制软件，系
统结果表明对热压机的压力进行良好的控制，跟原有的开关量控制相比，开关量控
制的压力是等幅振荡过程，具有较大的最大动偏差。而模糊控制系统是较理想的衰
减过程，能够把被控参数调节在设定值周围，参数的波动小，控制的品质好，具有
良好的适应性。
论文通过剖析PLC面向生产的编程、控制、和通讯特点，运用实时系统的开发
技术、面向对象的设计策略、直接操纵的界面风格，全面考虑到平台设计的可重用
性、可扩展性的要求，注意突出人在应用系统中的地位和作用，提出了多台PLC实
时监控软件平台的信息控制模式。利用现代计算机编程新技术—面向对象技术，采
用Microsoft公司的开发工具Visual C++6.0，提出了基于Visual C++6.0的多台PLC
的实时监控系统的框架思想，利用通信控件Microsoft Communication Control
Version6.0，根据OMRON C200H PLC的专用通信协议，以OMRON C200H PLC为
下位机，完成了中密度纤维板生产线监控系统的结构和程序模块设计。
文中还论述了多台PLC控制器与上位机之间实时通讯的机制及设计策略，多任
务协调，消息的分组传递方式，系统前后台设计的相对独立性及协同工作的信息机制。
根据实际中的应用，自动控制系统的设计是稳定的。监控系统方便、灵活。对
于提高中密度纤维板生产线的生产速度和中密度纤维板的质量有着重要的现实意
义。
Middle Density Fiberboard has been the main decorative product in the
market. In our country, there are more than one hundred MDF product-lines, but
most is in low automatic condition. The study of this paper is applied in the civil ones.
In this paper, the automatic control system is designed based on the experience
of on spot with programmable logic controller (PLC). The ladder program of the
system is present in the paper. Some of the control program is modified to improve
the efficient. Especial the programs in the mechanism which transform the board to
presser. The use of the program in manufacturing indicates that it highly improved
the speed of producing.
In this paper, to improve the quality of fiberboard, fuzzy control theory is
applied to the streamline in stress control of the center thermal presser. And designed
the control software. The result shows the method applied here is right, controling the
press in stable, which improves the quality of the fiberboard.
Also in this paper, analyzing Production-Oriented program, control and
communication of PLC, base on development technique of real-time operation system,
Object-Oriented System Design, Direct Manipulation feature. We present the
information control scheme of Multi-PLC Real-Time Control&Monitoring Platform,
which emphasizes the reusability and expandability of software platform and human
factor in application system instead of the monitoring in artificial. Based on the
programming language visual C++6.O, used the ActiveX mscomm6.O, the system is
developed according to the communicating protocol of PLC OMRON C200H Series
produced by OMRON Corporation in Japan.
Some strategies in the design of the software are discussed in detail: real-time
communication scheme and strategy between multi-PLC and personal computer,
coordination of multitask; group transmission of messages; relative separation and
coordinate operation between user interface and application program; database
design in the real-time system.
According to the practice of automatic control program, the ladder program in
PLC is stable. The real-time monitoring system is flexible.
密度纤维板生产线，但是普遍自动化水平不高，与国外同类生产线相比，无论从质
量上还是效率上都存在很大的差距。本文的研究就是致力于提高国产中密度纤维板
生产线的自动化水平和生产效率，提高中密度纤维板的质量。
首先，结合实际对MDF生产线的自动控制系统进行程序设计。并提供了大部
分的梯形图。以生产率为目标，对生产线的热压工段装板机装板程序进行了改进。
实际的应用表明，这种改进大大提高了生产线的生产效率。
在本研究中，首次将模糊控制理论应用于国内中密度纤维板生产线热压机的压
力控制，为改善纤维板的质量进行了尝试。设计了模糊控制器和模糊控制软件，系
统结果表明对热压机的压力进行良好的控制，跟原有的开关量控制相比，开关量控
制的压力是等幅振荡过程，具有较大的最大动偏差。而模糊控制系统是较理想的衰
减过程，能够把被控参数调节在设定值周围，参数的波动小，控制的品质好，具有
良好的适应性。
论文通过剖析PLC面向生产的编程、控制、和通讯特点，运用实时系统的开发
技术、面向对象的设计策略、直接操纵的界面风格，全面考虑到平台设计的可重用
性、可扩展性的要求，注意突出人在应用系统中的地位和作用，提出了多台PLC实
时监控软件平台的信息控制模式。利用现代计算机编程新技术—面向对象技术，采
用Microsoft公司的开发工具Visual C++6.0，提出了基于Visual C++6.0的多台PLC
的实时监控系统的框架思想，利用通信控件Microsoft Communication Control
Version6.0，根据OMRON C200H PLC的专用通信协议，以OMRON C200H PLC为
下位机，完成了中密度纤维板生产线监控系统的结构和程序模块设计。
文中还论述了多台PLC控制器与上位机之间实时通讯的机制及设计策略，多任
务协调，消息的分组传递方式，系统前后台设计的相对独立性及协同工作的信息机制。
根据实际中的应用，自动控制系统的设计是稳定的。监控系统方便、灵活。对
于提高中密度纤维板生产线的生产速度和中密度纤维板的质量有着重要的现实意
义。
Middle Density Fiberboard has been the main decorative product in the
market. In our country, there are more than one hundred MDF product-lines, but
most is in low automatic condition. The study of this paper is applied in the civil ones.
In this paper, the automatic control system is designed based on the experience
of on spot with programmable logic controller (PLC). The ladder program of the
system is present in the paper. Some of the control program is modified to improve
the efficient. Especial the programs in the mechanism which transform the board to
presser. The use of the program in manufacturing indicates that it highly improved
the speed of producing.
In this paper, to improve the quality of fiberboard, fuzzy control theory is
applied to the streamline in stress control of the center thermal presser. And designed
the control software. The result shows the method applied here is right, controling the
press in stable, which improves the quality of the fiberboard.
Also in this paper, analyzing Production-Oriented program, control and
communication of PLC, base on development technique of real-time operation system,
Object-Oriented System Design, Direct Manipulation feature. We present the
information control scheme of Multi-PLC Real-Time Control&Monitoring Platform,
which emphasizes the reusability and expandability of software platform and human
factor in application system instead of the monitoring in artificial. Based on the
programming language visual C++6.O, used the ActiveX mscomm6.O, the system is
developed according to the communicating protocol of PLC OMRON C200H Series
produced by OMRON Corporation in Japan.
Some strategies in the design of the software are discussed in detail: real-time
communication scheme and strategy between multi-PLC and personal computer,
coordination of multitask; group transmission of messages; relative separation and
coordinate operation between user interface and application program; database
design in the real-time system.
According to the practice of automatic control program, the ladder program in
PLC is stable. The real-time monitoring system is flexible.
引文
[1] 冯远静，卢博友，杨青等Windows98下基于VC++6.0的多台PLC实时监控系统开发 自动化技术与应用 2000．12：31～34
[2] 孙增圻等著 智能控制理论与技术 北京：清华大学出版社1997
[3] 萨师煊，王珊 编 数据库系统概论(第二版)北京：高等教育出版社199l
[4] 朱善君等 可编程序控制系统原理．应用．维护 北京：清华大学出版社1992
[5] 张晓坤主编 可编程控制器原理及应用 西安：西北工业大学出版社1998
[6] 杨黎明主编 机电一体化系统设计手册 北京：国防工业出版社1997
[7] 钟肇新，彭侃 编译 可编程控制器原理及应用(第二版) 广州：华南理工大学出版社1991
[8] 耿文学，华熔 编著 微机可编程序控制器原理、使用及应用实例北京：电子工业出版社1993
[9] 王荣 用Visual C++开发Windows串行通信程序电脑编程技巧与维护 1998(6)：35～38
[10] 杭小树，郑芳 Windows下的多串行口通信开发方法 微型电脑应用 1998(5)：69～71
[11] 刘钢等 Win95环境下测控软件中端口读写的快速实现测控技术2000(3)：36～37
[12] 周治平 Windows环境下可编程控制器通讯程序设计微型电脑应用1998(1)：88～90
[13] 周捷，翟羽健Windows95下利用VC5.0控制多台西门子变频器 测控技术2000(1)：36～38
[14] 黄友锐等 PLC在SZ绞合成缆机控制系统中的应用测控技术2000(2)：39～40
[15] 邱公伟编．可编程控制器网络通信及应用．北京：清华大学出版社．2000
[16] [美]Richard C．Leinecher,Tom Archer著．张艳等译 Visual C++ 6 Bible．北京：电子工业出版社．1999
[17] 官章全，刘加明编著．Visual C++6.0类库大全．北京：电子工业出版社．1999
[18] 张然等编著 Visual C++6.0编程基础 北京：北京航空航天大学出版社1999
[19] 张金山，廖国编著 Visual C++5.0易学活用 成都：四川大学出版社1998
[20] 何振邦编著 Turbo C(2.0版)程序设计及应用 西安：西安电子科技大学出版社1991
[21] [美]Herbert Schildt著 杨长虹等译 最新C++语言精华(第二版) 北京：电子工业出版社．1997
[22] 黄俊辉，叶念渝 PLC在电力监控系统中的应用微型机与应用1999(1)
[23] 袁铸钢等 FUZZY控制理论在水泥机立窑煅烧过程的应用自动化学报1999(1)
[24] 陈勇等 计算机与PLC集成控制系统在石化行业的应用 微型机与应用1999(2)
[25] 张力等 VC++下串行通信的编程方法 计算机应用 1999(3)
[26] 蒋方炎 PLC在工业集散控制系统中的应用 电子计算机与外部设备2000(3)：43～45
[27] 牟永敏 选煤厂P L C顺序控制系统自动生成及windows下编程环境的研究 中国矿业大学博士论文1997
[28] 曹余庆 多台PLC实时监控平台的开发与应用 清华大学硕士论文1996
[29] 刘向杰等 模糊控制研究的现状与新发展 信息与控制1999(4)
[30] K J Astrom,Thomas J.McAvoy Intelligent Control.J.Proc.Cont.1992,(3)：115～127
[31] 田涛等 Windows环境下工控软件人机界面的开发 测控技术1999(1)：22～24
[32] 宫辉 对象技术在图形用户界面系统中的应用 测控技术1999(9)：21～24
[33] 于凌峰等 工业测控软件中报警系统的设计与实现 测控技术2000(2)：17～20
[34] 胡武等 计算机监控软件中实时数据库的研制 测控技术2000(2)：21～23
[35] 钱为民 测控软件发展的一些思考 测控技术2000(2)：6～8
[36] 张新华，鲁志康 PLC为核心的实时监测系统 新技术新工艺 1999(6)
[37] 雷建和等 Visual Basic环境中PLC和上位机的通信实现 测控技术2000(5)：15～17
[38] 宁华等 可编程控制器网络通信技术及其应用研究 测控技术1999(2)：3～6
[39] 黄天戊等 小型监控系统的设计和实现 测控技术1999(3)：20～22
[40] 朱学峰 过程控制技术的发展、现状与展望 测控技术1999(7)：1～3
[41] 陈志辉等 模糊控制技术在无刷交流发电机电压调节中的应用 测控技术 1999(7)：6～9
[42] 林小峰等 模糊推理在电阻炉温度控制中的应用 电子技术应用 1999(3)：8～10
[43] 鲍雅萍 PLC及动态画面监控系统在小方坯连铸机上的应用 新技术新工艺 1999(2)：9～10
[44] C200HS PLC Operation Manual.OMRON,1995
[45] C200HS PLC Installation Manual.OMRON,1995
[46] 张树彬等 利用农作物秸秆制人造板的发展前景 农业机械学报2000(2)：122～123
[47] 李佑民 VC数据库编程中的打印控制 电脑技术信息 2000(1)：43～44
[48] 李洪磊 基于数据库的专家系统建设 电脑技术信息2000(1)：37～39
[49] 蔡自兴，徐光佑编著 人工智能及其应用 北京：清华大学出版社1996
[50] 李少远等 智能控制的新进展(Ⅱ)控制与决策2000(2)：136～140
[51] 王洪志，盖清涛 过程监控软件图形显示的几种简捷算法 计算机自动测量与控制1997(4)：5～7
[52] 景小宁 模糊控制算法的设计与实现 计算机自动测量与控制1997(4)
[53] 晏勇等 模糊控制 计算机自动测量与控制1999(9)
[54] 王春喜 现代控制技术的理论、应用与发展趋势 计算机自动测量与控制1999(4)
[55] 童军 PLC在中频感应加热设备中的应用 煤矿自动化1999(4)
[56] 邱红兵，韩峰 Visual C++在异步串行通信控制中的应用 计算机自动测量与控制1999(4)
[57] 梅浩 基于ODBC的VC++应用程序的编程探讨 计算机应用2000(5)：31～33
[58] 黄海荣，李鹰，田作华 基于VC++和ActiveX控件的PT650C电子秤重显示器串行通信接口程序设计 微型电脑应用2000(4)：42～44
[59] 钟勇 利用ODBC实现异种数据系统间数据交换 计算机应用1999(1)：1～3
[60] 马铁军 模糊控制在烟丝加香控制系统中的应用 计算机应用1999(8)
[61] 张曾科编著 模糊数学在自动化技术中的应用 北京：清华大学出版社1997
[62] 林小峰等 模糊推理在电阻炉温度控制中的应用 电子技术应用 1999(3)
[63] 陈维山，赵杰编著 机电系统计算机控制 哈尔滨工业大学出版社1999．4
[64] 陈众，方璐，李楠 VC环境下小型工业监控软件的开发 计算机自动测量与控制2000．8(5)
[65] 姚颖熹，胡永培，卢显良 用VC6.0开发通信软件 计算机应用2000．7
[66] 田海晏，邓双成 WINDOWS环境下多路数据采集系统的实时性研究 小型微型计算机系统2000．10
[67] 夏敬华，陆保春，葛红宇，张世琪 智能监控和诊断系统(IMDS)广义监控模型及结果研究 小型微型计算机系统 2000．8
[68] 郭海英，董高云，钟延修 用Visual C++6.0编写交互绘图程序 计算机应用 2000．11
[69] 朱冬梅，王铮，邓先灿 微机与多台单片机通信的多线程实现计算机应用2000．10
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