盧勇躍+郭利斌+寧凡

摘要：以C語言為設(shè)計(jì)平臺(tái)，針對(duì)重型包裝抗壓試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)了一款重型包裝抗壓系統(tǒng)控制軟件。該軟件平臺(tái)主要由伺服電機(jī)控制軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)處理軟件等模塊構(gòu)成,具有多種功能，主要用于各類大型尺寸瓦楞紙箱、蜂窩紙箱和木托盤的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)與試驗(yàn)。另外，該軟件還可以用于家用電器、各類金屬部件、儀器等物品的抗壓強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該軟件具有較高的測(cè)量精度。

關(guān)鍵詞：C語言；測(cè)試軟件；抗壓系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TS02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Design and Developmentt of a Heavy-duty Packaging Compression System Control Software

LU Yongyue1,GUO Libin2,NING Fan3

(1.Hangzhou Pntoo Electronic Techonlogy Co.,Ltd.,Hangzhou 310035,China;

2.Hangzhou Pnshar Techonlogy Co.,Ltd.,Hangzhou 310035,China;

3.Department of Information Science and Electronic,Hangzhou Vocational and Technical College,Hangzhou 310018,China)

Abstract:A heavy-duty compression system control software package is designed and developed based on C-language for heavy packaging testing machine.The software platform is mainly composed of servo motor control software,data acquisition software,data processing software modules.The software has a variety of functions,mainly for compressive strength testing and testing all types of large size corrugated boxes,cartons and wooden pallets honeycomb.In addition,the software can also be used to test the compressive strength of household appliances,all kinds of metal parts,equipment and other items.Test results show that the software platform has higher measurement accuracy.

Keywords:C-language;testing software;compression control system

1 引 言(Introduction)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的繁榮和發(fā)展，人們對(duì)物品包裝、印刷等的要求越來越嚴(yán)格，包裝需求量與日俱增，對(duì)包裝印刷材料的印刷適性的測(cè)試需求越來越高。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)一款高性能的控制軟件平臺(tái)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)造紙印刷業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的修訂，提高了對(duì)測(cè)試軟件的要求，與電子、日化等其他行業(yè)相比，我國(guó)的這類測(cè)試軟件整體水平處于相對(duì)落后狀態(tài)，不能很好地適應(yīng)我國(guó)迅猛發(fā)展的造紙及印刷行業(yè)面向國(guó)際的需要，為印刷、造紙行業(yè)提供一款測(cè)試技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高的控制軟件平臺(tái)就顯得尤為重要和迫切，同時(shí)對(duì)提高行業(yè)水平，與國(guó)際水平接軌也具有重要的意義。

重型包裝分為重型瓦楞紙板包裝箱、木包裝箱及托盤，是在物流運(yùn)輸行業(yè)的托盤性能測(cè)試設(shè)備，國(guó)內(nèi)正處于起步階段，前期的測(cè)試由人工記錄數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)或48小時(shí)的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)測(cè)試記錄。本文旨在針對(duì)重型包裝設(shè)備，以C語言[1-4]為平臺(tái)設(shè)計(jì)一款控制軟件，主要用于各類托盤抗壓性能測(cè)試，軟件具備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試過程設(shè)置功能，測(cè)試過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄。該控制軟件具有各項(xiàng)參數(shù)測(cè)試、顯示功能，測(cè)試過程可以實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)曲線，可根據(jù)各種條件進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表輸出等功能，操作方便，壓板測(cè)試結(jié)束可暫停返回。

該控制軟件的開發(fā)推廣，將大大提高測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，使用廠家可以全面了解產(chǎn)品的性能，即可滿足產(chǎn)品性能又能節(jié)省資源，達(dá)到為廠家節(jié)約成本提高產(chǎn)品的利潤(rùn)的目的。

2 軟件構(gòu)成(Software system)

該軟件程序主要由伺服電機(jī)控制[5]、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、測(cè)試模塊、數(shù)據(jù)處理、顯示和打印模塊等。控制軟件的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)軟件構(gòu)成

Fig.1 System software

重型包裝抗壓控制軟件具備壓力實(shí)時(shí)采集、伺服電機(jī)控制、參數(shù)設(shè)置(如上下壓板的間距設(shè)置、測(cè)試速度、定量、下降比例等)、超量程保護(hù)、超限位報(bào)警、壓力和變形量曲線顯示、測(cè)試結(jié)果處理、打印等功能。能自動(dòng)完成對(duì)重型包裝的抗壓、定值和堆碼測(cè)試。該軟件還可以在曲線顯示和數(shù)據(jù)顯示界面之間來回切換，方便客戶使用。主程序模塊如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

Fig.2 Main processes

3 主要軟件模塊設(shè)計(jì)(The main software)

3.1 伺服電機(jī)控制軟件

該軟件模塊具有控制伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)功能、控制伺服電機(jī)高低速功能、動(dòng)壓盤超限位報(bào)警功能。該模塊的流程圖如圖3所示。

圖3 伺服電機(jī)控制軟件流程圖

Fig.3 Servo motor control software flow

3.2 參數(shù)設(shè)置軟件模塊

該軟件模塊具有設(shè)置試樣定量、下降比例設(shè)置、試樣規(guī)格(長(zhǎng)度、寬度、高度)設(shè)置、設(shè)置曲線坐標(biāo)最大值、設(shè)置測(cè)量編號(hào)/批號(hào)、設(shè)置上下壓板間距功能、設(shè)置使用的語言(中英文)、設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間和日期、設(shè)置試樣夾持力值等功能。該模塊的流程圖如圖4所示。

圖4 參數(shù)設(shè)置軟件流程圖

Fig.4 Parameter setting module software flow

3.3 數(shù)據(jù)采集軟件模塊

該軟件具有實(shí)時(shí)顯示傳感器力值大小和力值超量程報(bào)警。該模塊的流程圖如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)采集軟件流程

Fig.5 Data collection software flow

3.4 測(cè)試軟件模塊

測(cè)試模塊軟件具有強(qiáng)度試驗(yàn)、堆碼試驗(yàn)、定制試驗(yàn)控制功能，流程圖如圖6所示。

圖6 測(cè)試軟件流程

Fig.6 Test software flow

3.5 數(shù)據(jù)處理軟件模塊

該軟件模塊顯示力值和變形量曲線關(guān)系。儀器實(shí)時(shí)記錄力值和變形量，并按液晶屏顯示的尺寸，將數(shù)據(jù)按一定比例進(jìn)行計(jì)算，最終顯示到液晶屏上，并可保存10組曲線顯示的數(shù)據(jù)，便于查詢；查詢以前的測(cè)試記錄；可刪除無效測(cè)試數(shù)據(jù)；計(jì)算本批次的最大值和最小值；計(jì)算本批次的平均值；計(jì)算標(biāo)注偏差和變異系數(shù)；打印任意一次測(cè)試數(shù)據(jù)；打印統(tǒng)計(jì)后的所有數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理軟件流程如圖7所示。

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圖7 數(shù)據(jù)處理軟件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件模塊

該軟件模塊具有傳感器系數(shù)校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)測(cè)試力值的準(zhǔn)確度；變形量校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)變形量值的準(zhǔn)確性；速度檢驗(yàn)功能，保證系統(tǒng)測(cè)試速度的準(zhǔn)確性等功能。系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程

Fig.8 System calibration software flow

該控制軟件除了以上的功能以外，還具有通信功能，可以根據(jù)一定的協(xié)議和計(jì)算機(jī)通訊，將測(cè)試結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)，便于保存，通訊協(xié)議如下。

4 測(cè)試舉例(Example)

托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)測(cè)控軟件[6,7]是托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)的配套控制軟件，滿足托盤所需的試驗(yàn)功能。保存所有測(cè)試結(jié)果和測(cè)試曲線，根據(jù)樣品批號(hào)、名稱、規(guī)格、測(cè)試模式、測(cè)試日期等實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢，查詢結(jié)果可曲線顯示，曲線坐標(biāo)可根據(jù)需求選擇，并生成不同的報(bào)表。測(cè)試結(jié)束，壓板是否立即返回，可設(shè)定，方便測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖9和圖10所示。

圖9 記錄信息

Fig.9 Record information

圖10 測(cè)量點(diǎn)

Fig.10 Measurement points

5 結(jié)論(Conclusion)

針對(duì)重型抗壓包裝設(shè)備，以C語言為平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)重型包裝抗壓系統(tǒng)控制軟件的。該儀器具有多種測(cè)試功能，伺服電機(jī)控制、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、測(cè)試模塊、數(shù)據(jù)處理、顯示和打印等功能。結(jié)果表明該軟件平臺(tái)測(cè)試精度高、范圍廣，符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 澤雷爾.嵌入式系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002:4-65.

[2] M帕茲.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)—理論與計(jì)算[M].北京:地震出版社,1993:81-95.

[3] 鄭百哲.包裝動(dòng)力學(xué)[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 寧凡,程建國(guó).基于ARM7的炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料的電阻-溫度測(cè)量系統(tǒng)[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陳敏,鄧穎. LPC2141的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的無刷直流電機(jī)控制方案[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2007(10):57-60.

[7] 陳山,潘天紅,朱進(jìn).瓦楞紙板自動(dòng)橫切機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2005(12):22-24.

作者簡(jiǎn)介：

盧勇躍(1977-)，男，本科，工程師.研究領(lǐng)域：智能儀器儀表.

郭利斌(1981-)，男，大專，助理工程師.研究領(lǐng)域：儀器儀表.

寧凡(1976-)，女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：電子信息技術(shù).

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圖7 數(shù)據(jù)處理軟件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件模塊

該軟件模塊具有傳感器系數(shù)校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)測(cè)試力值的準(zhǔn)確度；變形量校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)變形量值的準(zhǔn)確性；速度檢驗(yàn)功能，保證系統(tǒng)測(cè)試速度的準(zhǔn)確性等功能。系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程

Fig.8 System calibration software flow

該控制軟件除了以上的功能以外，還具有通信功能，可以根據(jù)一定的協(xié)議和計(jì)算機(jī)通訊，將測(cè)試結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)，便于保存，通訊協(xié)議如下。

4 測(cè)試舉例(Example)

托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)測(cè)控軟件[6,7]是托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)的配套控制軟件，滿足托盤所需的試驗(yàn)功能。保存所有測(cè)試結(jié)果和測(cè)試曲線，根據(jù)樣品批號(hào)、名稱、規(guī)格、測(cè)試模式、測(cè)試日期等實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢，查詢結(jié)果可曲線顯示，曲線坐標(biāo)可根據(jù)需求選擇，并生成不同的報(bào)表。測(cè)試結(jié)束，壓板是否立即返回，可設(shè)定，方便測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖9和圖10所示。

圖9 記錄信息

Fig.9 Record information

圖10 測(cè)量點(diǎn)

Fig.10 Measurement points

5 結(jié)論(Conclusion)

針對(duì)重型抗壓包裝設(shè)備，以C語言為平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)重型包裝抗壓系統(tǒng)控制軟件的。該儀器具有多種測(cè)試功能，伺服電機(jī)控制、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、測(cè)試模塊、數(shù)據(jù)處理、顯示和打印等功能。結(jié)果表明該軟件平臺(tái)測(cè)試精度高、范圍廣，符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 澤雷爾.嵌入式系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002:4-65.

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[3] 鄭百哲.包裝動(dòng)力學(xué)[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 寧凡,程建國(guó).基于ARM7的炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料的電阻-溫度測(cè)量系統(tǒng)[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陳敏,鄧穎. LPC2141的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的無刷直流電機(jī)控制方案[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2007(10):57-60.

[7] 陳山,潘天紅,朱進(jìn).瓦楞紙板自動(dòng)橫切機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2005(12):22-24.

作者簡(jiǎn)介：

盧勇躍(1977-)，男，本科，工程師.研究領(lǐng)域：智能儀器儀表.

郭利斌(1981-)，男，大專，助理工程師.研究領(lǐng)域：儀器儀表.

寧凡(1976-)，女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：電子信息技術(shù).

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圖7 數(shù)據(jù)處理軟件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件模塊

該軟件模塊具有傳感器系數(shù)校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)測(cè)試力值的準(zhǔn)確度；變形量校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)變形量值的準(zhǔn)確性；速度檢驗(yàn)功能，保證系統(tǒng)測(cè)試速度的準(zhǔn)確性等功能。系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件流程

Fig.8 System calibration software flow

該控制軟件除了以上的功能以外，還具有通信功能，可以根據(jù)一定的協(xié)議和計(jì)算機(jī)通訊，將測(cè)試結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)，便于保存，通訊協(xié)議如下。

4 測(cè)試舉例(Example)

托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)測(cè)控軟件[6,7]是托盤抗壓試驗(yàn)機(jī)的配套控制軟件，滿足托盤所需的試驗(yàn)功能。保存所有測(cè)試結(jié)果和測(cè)試曲線，根據(jù)樣品批號(hào)、名稱、規(guī)格、測(cè)試模式、測(cè)試日期等實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢，查詢結(jié)果可曲線顯示，曲線坐標(biāo)可根據(jù)需求選擇，并生成不同的報(bào)表。測(cè)試結(jié)束，壓板是否立即返回，可設(shè)定，方便測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖9和圖10所示。

圖9 記錄信息

Fig.9 Record information

圖10 測(cè)量點(diǎn)

Fig.10 Measurement points

5 結(jié)論(Conclusion)

針對(duì)重型抗壓包裝設(shè)備，以C語言為平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)重型包裝抗壓系統(tǒng)控制軟件的。該儀器具有多種測(cè)試功能，伺服電機(jī)控制、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、測(cè)試模塊、數(shù)據(jù)處理、顯示和打印等功能。結(jié)果表明該軟件平臺(tái)測(cè)試精度高、范圍廣，符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 澤雷爾.嵌入式系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002:4-65.

[2] M帕茲.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)—理論與計(jì)算[M].北京:地震出版社,1993:81-95.

[3] 鄭百哲.包裝動(dòng)力學(xué)[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 寧凡,程建國(guó).基于ARM7的炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料的電阻-溫度測(cè)量系統(tǒng)[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陳敏,鄧穎. LPC2141的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的無刷直流電機(jī)控制方案[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2007(10):57-60.

[7] 陳山,潘天紅,朱進(jìn).瓦楞紙板自動(dòng)橫切機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2005(12):22-24.

作者簡(jiǎn)介：

盧勇躍(1977-)，男，本科，工程師.研究領(lǐng)域：智能儀器儀表.

郭利斌(1981-)，男，大專，助理工程師.研究領(lǐng)域：儀器儀表.

寧凡(1976-)，女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：電子信息技術(shù).

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