孫梅

摘 要：隨著油田開采技術中信息化技術操作模式的運用，PLC控制系統(tǒng)的運用，在整個技術過程中尤其是在聯(lián)合站、污水處理站等方面都有很大的效果。在整個系統(tǒng)中，通過PLc的系統(tǒng)控制方式，形成相對強大的循環(huán)掃描方式，構(gòu)建強大的數(shù)據(jù)或者PID控制任務，形成現(xiàn)場的控制信號。從整個技術操作來看，形成更加具有力量運用的WinCC系統(tǒng)，為油田開采提供有力的幫助。

關鍵詞：Plc；控制系統(tǒng)；油田生產(chǎn)；作用

0 引言

PLc控制系統(tǒng)作為一種全新的技術模式，在對于整個采集模版的有效控制以及整個區(qū)域內(nèi)的過程控制等，都有很大的效能性。在追求個性發(fā)展的基礎上，形成整體控制與處理的模式，對于一些數(shù)據(jù)的檢測與采集以及信號的傳輸?shù)龋家揽坎杉０娴目刂苼韺崿F(xiàn)，進行變頻等多方面的技術處理等。

1系統(tǒng)構(gòu)成分析

1.1嵌入式系統(tǒng)

最早期的8位/16位系統(tǒng)，大多都是沒有操作系統(tǒng)的，然而在進入32位時代之后，系統(tǒng)軟件變得越來越復雜，出現(xiàn)了控制能力不夠，維護成本過高，系統(tǒng)升級困難等問題，促使了操作系統(tǒng)的迅猛發(fā)展。而嵌入式操作系統(tǒng)，則被定義為“以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)，對功能、可靠性、成本、功耗等方面有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)”。嵌入式操作系統(tǒng)的特點有：提供較好的內(nèi)核管理、多任務管理、外圍資源管理、穩(wěn)定性好、可裁剪和配置、滿足實時性需求、針對性強等。隨著計算機信息技術的不斷發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)也在不斷演化升級，常見的有uC/OSⅡ操作系統(tǒng)，eCOS操作系統(tǒng)，VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)，WinCE操作系統(tǒng)以及Linux操作系統(tǒng)等。嵌入式Linux利用嵌入式系統(tǒng)實時性、穩(wěn)定性的特性和Linux相輔相成，很好的彌補了Linux實時性差的缺點，使得Linux在嵌入式領域發(fā)展迅速。

1.2 UML建模技術

UML，全稱為Unified Modeling Language統(tǒng)一建模語言，是一種面向?qū)ο蟮慕ＵZ言，對問題進行自然的分割，用更接近于人類的思維方式建立問題域的模型，從而使得最終設計出來的軟件盡可能的直接地描述現(xiàn)實世界，也使其具有更好的可維護性。UML是被OMG所接受的標準建模語言，結(jié)合了Booch，Rumbaugh和Jacobson等人提出的方法概念，它不是一個獨立的軟件開發(fā)方法，盡管其應用過程必定與系統(tǒng)的開發(fā)過程相對應。它應用在面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)的整個過程中：在分析階段，用UML模型來描述用戶需求；在設計階段，用UML來引入軟件設計中所需要實現(xiàn)的類；在實現(xiàn)階段，則用面向?qū)ο蟮某绦蚧O計語言來將設計階段中描述的類轉(zhuǎn)換成代碼。此外，UML模型還是最終測試的基本依據(jù)，包括單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試。因此，可以說學習面向?qū)ο蟮某绦蛟O計就是學習如何很好的運用UML模型中的圖。UML主要由三類元素組成：基本構(gòu)造塊，規(guī)則和公共機制。其中，基本構(gòu)造塊包括事物，關系，以及圖。事物包括結(jié)構(gòu)化事物、行為事物、分組事物和注釋事物4種類型。而世界上萬事萬物都存在千絲萬縷的關系，在UML中簡單的將其歸納為4種主要的關系類型：依賴關系、關聯(lián)關系、泛化關系和實現(xiàn)關系。用三視圖來描述每個物體，以便透徹的了解事物，在UML中則定義了“4+1”視圖：用例視圖，邏輯視圖，實現(xiàn)視圖，進程視圖和部署視圖。同時，UML具有9種不同類型的圖：用例圖，順序圖，活動圖，協(xié)作圖，類圖，對象圖，活動圖，狀態(tài)圖，構(gòu)件圖和部署圖。這些圖可以對應的運用在軟件開發(fā)的不同階段。

2 軟件設計分析

2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)設計

該電子菜單系統(tǒng)包括移動點菜終端和服務器端管理系統(tǒng)。移動點菜終端采用ARM開發(fā)板搭建嵌入式開發(fā)平臺，設計開發(fā)嵌入式移動點菜終端。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，整體可分為四層：第一層為硬件設備層，主要包括CPU等基本硬件設備；第二層是驅(qū)動層，該層配置相應的驅(qū)動程序，如該系統(tǒng)所需要的無線網(wǎng)卡驅(qū)動等；第三層是操作系統(tǒng)層，該系統(tǒng)選用嵌入式Linux系統(tǒng)，因此需在ARM板上移植Linux，搭建起嵌入式開發(fā)環(huán)境；最頂層則是應用層，即實現(xiàn)點菜功能的應用軟件層。

2.2行程檢測與顯示

利用旋轉(zhuǎn)編碼器將提升機的運行位置轉(zhuǎn)化為脈沖，plc對此脈沖進行高速計數(shù)，通過相應的計算自動生成提升機位置的相關數(shù)據(jù)，傳送到plc內(nèi)部高速計數(shù)器的存儲單元。為了提高計數(shù)器的脈沖精度，選用日本omron公司的e6c-cwsc型可逆旋轉(zhuǎn)編碼器，其脈沖準確精度高，在低速時不會丟失脈沖。 用具有鎖存，譯碼，驅(qū)動功能的芯片cd4513驅(qū)動共陰極led七段顯示器，三只cd45-13的數(shù)據(jù)輸入端a～d共用可編程控制器的4個輸出端，其中a為最低位，d為最高位。le是鎖存使能輸入端，在le信號的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端輸入的bcd數(shù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來。如果輸入的不是十進制數(shù)，顯示器熄滅。le為高電平時，顯示的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號的影響。顯然，n個顯示器占用的輸出點數(shù)為：4+n。

2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

服務器端存儲有較多的數(shù)據(jù)量，如員工信息、菜色信息、菜單信息、客戶評價信息以及統(tǒng)計信息等，需進行數(shù)據(jù)庫設計。數(shù)據(jù)庫設計主要為保證系統(tǒng)所設計的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性、完整性和共享性。本文采用MySQL進行面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫的開發(fā)設計。MySQL為開源數(shù)據(jù)庫，平臺適應性較強，同時可以定制所需要的操作功能，去除多余的功能來精簡MySQL，提高速度。在進行數(shù)據(jù)庫的設計時，遵循數(shù)據(jù)庫的三范式規(guī)則：第一，數(shù)據(jù)庫表的每一列都是不可分割的基本數(shù)據(jù)項，同一列中不存在多個值，即滿足第一范式，無重復的列。第二，在滿足第一范式的基礎之上，數(shù)據(jù)庫的表中每個行必須是可以被唯一區(qū)分的，即要求實體的屬性完全依賴于關鍵字。第三，滿足第一、二范式的基礎上，要求數(shù)據(jù)庫的表中不包含其它表中非主鍵的屬性信息。

3 結(jié)語

PLC采用循環(huán)掃描方式工作，執(zhí)行數(shù)據(jù)或PID控制任務，完成現(xiàn)場的信號控制。其上位機使用功能強大豐富的WinCC系統(tǒng)。系統(tǒng)程序編制簡潔，節(jié)省了PLC的用戶空間；其優(yōu)秀的兼容性、拓展性為以后的相關改造提供了便利的條件，也為將來創(chuàng)造網(wǎng)絡生產(chǎn)平臺打下了基礎。 [今]

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作者單位：湖南常德職業(yè)技術學院。

（編輯：寧偉碩）