自动测试过程控制计算机自动测量与控制。2000.8（3）电风扇生产自动化控制及MIS的设计与实现韦玉科（广东工业大学计算机科学与工程二系，广州510640）设计等。该系统在广东裕华风扇厂的生产和管理中得到了应用，本文还研究了开发微机网络管理与生产控制链接的关键技术。

　　1前言随着控制技术、计算机技术、网络通信技术和图像显示技术、工业生产技术的快速发展，传统的全方位以人为主的生产经营方式已经不能满足现代工业发展的要求。生产经营过程实质上是信息的采集、处理和传递，以及利用信息进行生产控制的过程。而今，将全部生产经营活动所需的信息控制与管理和各种分散的计算机系统有机地集成起来，形成一个能适应生产环境和市场需求变化、高适应性和高度自动化的系统，是现代企业的发展方向。

　　生产过程控制以计算机为核心，综合运用控制技术、计算机技术、通信技术、图像显示技术，以控制分散、危险分散、操作集中、管理集中等基本设计思想进行设计，使系统具有灵活、易变更、易扩展等特点。而管理信息系统（MIS）是以计算机系统为中心，运用数据库及网络等技术，对一个单位的人事、财务、设备、销售等部门的信息进行综合的科学化管理。通过利用适当的硬件与软件，实施生产自动化控制与管理信息的系统集成，从而将各种活动有机地连接在一起，实现测量、控制、调度、管理、决策一体化。我们在广东裕华风扇厂生产信息综合管理系统的师，主要从事计算机网络及自动化控制方面的研究。开发中，通过软件与硬件的配套设计，实现了数据采集、数据处理、信息传递和加工、生产控制以及管理的有机连接，成功地研制了生产经营过程自动化控制与管理系统。

　　2系统的组成与控制原理―PC通用计算机系统、I/O接口电路、A/D转换模板、控制柜、变送器、C60型PLC模块、执行机构、RS232/485转换器、显示屏、以太网等几部分组成。系统总体结构示意图如所示。

　　系统采用了计算机集散监测系统模式，由现场数据采样与生产控制、显示系统、数据处理、管理网络等共同实现系统总体功能。对信号的测试及功能的转换能通过软件实现的尽量通过软件实现，减轻硬件调试的工作量及降低硬件成本，并有利于提高系统的可靠性。系统由监控主机主控，通过PLC及网络通信接口实现生产控制系统和信息管理系统的有机连接。

　　由于PLC抗干扰能力强、可靠性高，强电执行机构采用PLC控制，避免了监控主机因干扰而死机的现象；同时因PLC具有易于安装组合等特点，使得数据控制装置可以就近安装于环境恶劣的生产现场。这样大量节省从现场到机房的数据采集电缆线，大大增强了可靠性和提高了实时反应速度，又便于现场检修，同时还可以直接驱动打耐压及打铃装置。

　　监控主机通过PLC模块对流水线上执行机构进行控制。监控主机与PLC模块之间的信息交换采用光隔技术消除干扰。微机的RS―232串行器上外接一块825型I/O卡来完成RS―232与控制柜的接口标准转换。流水线工位上的电风扇经过变送器把相关模拟量送入控制柜，经A/D转换，监控主机通过I/O卡采集BCD码。BCD码用C语言读取以获取原始数据。

　　为了方便生产线上工人及有关人员随时查看对比产量，系统设计了大屏幕显示器，用来显示每个车间3个班次的产量或型号。显示器采用高亮度数码管，安装在流水线附近。显示屏由监控主机的控制信号通过RS―232串行器实现控制。显示屏设计原理示意图如所示。

　　3系统控制软件设计程序采用模块化设计，针对硬件进行编程，设计有准确的延时和定时模块。利用菜单、陷阱、容错等软件技术，使之易于维护和修改。对所测数据进行判断、统计、存盘，并经过RS―232/485把生产情况传送到各车间的大屏幕显示，完成产量经PLC打铃鸣示。同时存盘文件经网络通讯接口定时传送到管理网的文件服务器。

　　5.0混合编程，共设有参数设定、测量、数据处理、报表打印、资料存档等5个功能模块。各个模块又由一些子模块组成。

　　参数测定模块：该模块可以对测量的产品型号、检测项目的初值、存盘的合格台数、测量日期、时间等等进行设定及修改。

　　测量模块：对流水线上到达检测工位的两台电风扇的电气性能（即泄漏电流、功率、接地电阻等）进行BCD码采样，在显示器上显示，并对所测数据进行判断、统计，把合格与不合格台数及参数在达到一定的数量后分别存盘，并定时把数据文件传递到管理网文件服务器，当测得不合格产品时蜂鸣器响，用声、光报警。

　　数据处理模块：对测量数据进行比较判断，存入数据库文件，并可制成直方图，生产情况曲线可随机显示查看。

　　报表打印模块：当测量结束后，可以打印出等多种表格。

　　资料存档模块：为避免测量过程中存入硬盘的数据文件日后被丢失，在测量结束后按屏幕提示输入曰期可把当天或是某天的文件存入软盘保存。

　　限于篇幅，这里只给出实时测量的流程图（见图（3））及BCD码采样的源程序代码。

　　BCD码采样源程序清单/读BCD码函数/读泄漏电流的BCD码函数/ 0；/bcd表示泄漏电流的BCD码值/ v（idbcd2（void）/读接地电阻的BCD码函数/ 2；/bcd表示接地电阻的BCD码值/ 1；/bcd表示功率的BCD码值/卜0 /从825口取得数据/ 4MIS技术过程控制网与管理网的接口设计监控主机负责对全厂生产车间电风扇的电气性能参数进行采集工作，相关的数据在风扇未到测量工位的间隙，经ODBC接口传送到管理网NT服务器的SQL数据库里。

　　2500或3000服务器，内存64M，双硬盘4.3G工作站选用586微机。服务器操作系统选用中文WindowsNT 4.0，工作站操作系统选用中文Windows95，数据库选用目前广泛流行的MicrosoftSQLserver数据库。本系统同时编制了数据传输测试程序、传输结果判断程序和数据重传控制程序，并将它们融合在一起成功地解决了数据传输的实时性和可靠性问题。

　　按共享数据库及各子系统内部数据库两种方式组织系统的信息结构。系统的数据统一进行管理，即系统内部所有数据均存放在数据库服务器上共享数据采用授权方式进行。

　　数据处理工作在各子系统的工作站上进行，每一台网络工作站均共享网络系统的软件资源和硬件资源，软件资源主要有系统软件和网络查询软件等，硬件资源为网络的文件服务器硬盘和数据库服务器硬盘。

　　提示信息简明直观，容易掌握，用户界面友好；对数据库的编辑采用与手工填表相类似的方式，丰富的联机帮助功能使用户操作轻松自如，采用中文报表打印格式，整齐美观。

　　5系统应用系统充分发挥了计算机和PLC各自的优点，实现了控制分散和操作管理集中的目的。

　　系统在广东裕华风扇厂已通过鉴定并投入运行。

　　该系统投入运行以来，工作稳定可靠，检测精度明显优于手工操作，并提高了生产效率，降低了劳动强度，效益显著。特别是把生产过程的控制纳入企业管理网中，为的决策起到了非常重要的作用，在企业中很有推广。