一款重型包装抗压系统控制软件的设计与开发

卢勇跃+郭利斌+宁凡

摘要：以C语言为设计平台，针对重型包装抗压试验机设计开发了一款重型包装抗压系统控制软件。该软件平台主要由伺服电机控制软件、数据采集软件、数据处理软件等模块构成,具有多种功能，主要用于各类大型尺寸瓦楞纸箱、蜂窝纸箱和木托盘的抗压强度检测与试验。另外，该软件还可以用于家用电器、各类金属部件、仪器等物品的抗压强度测试。测试结果表明，该软件具有较高的测量精度。

关键词：C语言；测试软件；抗压系统

中图分类号：TS02 文献标识码：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)

随着我国经济的繁荣和发展，人们对物品包装、印刷等的要求越来越严格，包装需求量与日俱增，对包装印刷材料的印刷适性的测试需求越来越高。因此，设计开发一款高性能的控制软件平台，对促进我国造纸印刷业的发展具有积极的意义。随着新技术的不断发展，相关的国际国内标准不时进行相应的修订，提高了对测试软件的要求，与电子、日化等其他行业相比，我国的这类测试软件整体水平处于相对落后状态，不能很好地适应我国迅猛发展的造纸及印刷行业面向国际的需要，为印刷、造纸行业提供一款测试技术先进、操作简便、自动化程度高的控制软件平台就显得尤为重要和迫切，同时对提高行业水平，与国际水平接轨也具有重要的意义。

重型包装分为重型瓦楞纸板包装箱、木包装箱及托盘，是在物流运输行业的托盘性能测试设备，国内正处于起步阶段，前期的测试由人工记录数据，无法实现24小时或48小时的长期数据测试记录。本文旨在针对重型包装设备，以C语言[1-4]为平台设计一款控制软件，主要用于各类托盘抗压性能测试，软件具备标准规定的测试过程设置功能，测试过程数据实时记录。该控制软件具有各项参数测试、显示功能，测试过程可以实时显示数据曲线，可根据各种条件进行数据查询、报表输出等功能，操作方便，压板测试结束可暂停返回。

该控制软件的开发推广，将大大提高测试数据准确性，使用厂家可以全面了解产品的性能，即可满足产品性能又能节省资源，达到为厂家节约成本提高产品的利润的目的。

2 软件构成(Software system)

该软件程序主要由伺服电机控制[5]、参数设置模块、数据采集模块、测试模块、数据处理、显示和打印模块等。控制软件的结构图如图1所示。

图1 系统软件构成

Fig.1 System software

重型包装抗压控制软件具备压力实时采集、伺服电机控制、参数设置(如上下压板的间距设置、测试速度、定量、下降比例等)、超量程保护、超限位报警、压力和变形量曲线显示、测试结果处理、打印等功能。能自动完成对重型包装的抗压、定值和堆码测试。该软件还可以在曲线显示和数据显示界面之间来回切换，方便客户使用。主程序模块如图2所示。

图2 主程序流程图

Fig.2 Main processes

3 主要软件模块设计(The main software)

3.1 伺服电机控制软件

该软件模块具有控制伺服电机正反转功能、控制伺服电机高低速功能、动压盘超限位报警功能。该模块的流程图如图3所示。

图3 伺服电机控制软件流程图

Fig.3 Servo motor control software flow

3.2 参数设置软件模块

该软件模块具有设置试样定量、下降比例设置、试样规格(长度、宽度、高度)设置、设置曲线坐标最大值、设置测量编号/批号、设置上下压板间距功能、设置使用的语言(中英文)、设置系统时间和日期、设置试样夹持力值等功能。该模块的流程图如图4所示。

图4 参数设置软件流程图

Fig.4 Parameter setting module software flow

3.3 数据采集软件模块

该软件具有实时显示传感器力值大小和力值超量程报警。该模块的流程图如图5所示。

图5 数据采集软件流程

Fig.5 Data collection software flow

3.4 测试软件模块

测试模块软件具有强度试验、堆码试验、定制试验控制功能，流程图如图6所示。

图6 测试软件流程

Fig.6 Test software flow

3.5 数据处理软件模块

该软件模块显示力值和变形量曲线关系。仪器实时记录力值和变形量，并按液晶屏显示的尺寸，将数据按一定比例进行计算，最终显示到液晶屏上，并可保存10组曲线显示的数据，便于查询；查询以前的测试记录；可删除无效测试数据；计算本批次的最大值和最小值；计算本批次的平均值；计算标注偏差和变异系数；打印任意一次测试数据；打印统计后的所有数据。数据处理软件流程如图7所示。

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图7 数据处理软件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系统校准软件模块

该软件模块具有传感器系数校准，保证系统测试力值的准确度；变形量校准，保证系统变形量值的准确性；速度检验功能，保证系统测试速度的准确性等功能。系统校准软件流程如图8所示。

图8 系统校准软件流程

Fig.8 System calibration software flow

该控制软件除了以上的功能以外，还具有通信功能，可以根据一定的协议和计算机通讯，将测试结果传送到计算机，便于保存，通讯协议如下。

4 测试举例(Example)

托盘抗压试验机测控软件[6,7]是托盘抗压试验机的配套控制软件，满足托盘所需的试验功能。保存所有测试结果和测试曲线，根据样品批号、名称、规格、测试模式、测试日期等实现对历史数据的查询，查询结果可曲线显示，曲线坐标可根据需求选择，并生成不同的报表。测试结束，压板是否立即返回，可设定，方便测试。测试结果如图9和图10所示。

图9 记录信息

Fig.9 Record information

图10 测量点

Fig.10 Measurement points

5 结论(Conclusion)

针对重型抗压包装设备，以C语言为平台设计开发重型包装抗压系统控制软件的。该仪器具有多种测试功能，伺服电机控制、参数设置模块、数据采集模块、测试模块、数据处理、显示和打印等功能。结果表明该软件平台测试精度高、范围广，符合国家行业标准。

参考文献(References)

[1] 泽雷尔.嵌入式系统的C程序设计[M].北京:机械工业出版社,2002:4-65.

[2] M帕兹.结构动力学—理论与计算[M].北京:地震出版社,1993:81-95.

[3] 郑百哲.包装动力学[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 宁凡,程建国.基于ARM7的炭黑复合导电材料的电阻-温度测量系统[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陈敏,邓颖. LPC2141的无刷直流电机控制系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的无刷直流电机控制方案[J].单片机与嵌入式系统应用,2007(10):57-60.

[7] 陈山,潘天红,朱进.瓦楞纸板自动横切机控制系统设计[J].林业机械与木工设备,2005(12):22-24.

作者简介：

卢勇跃(1977-)，男，本科，工程师.研究领域：智能仪器仪表.

郭利斌(1981-)，男，大专，助理工程师.研究领域：仪器仪表.

宁凡(1976-)，女，硕士，副教授.研究领域：电子信息技术.

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图7 数据处理软件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系统校准软件模块

该软件模块具有传感器系数校准，保证系统测试力值的准确度；变形量校准，保证系统变形量值的准确性；速度检验功能，保证系统测试速度的准确性等功能。系统校准软件流程如图8所示。

图8 系统校准软件流程

Fig.8 System calibration software flow

该控制软件除了以上的功能以外，还具有通信功能，可以根据一定的协议和计算机通讯，将测试结果传送到计算机，便于保存，通讯协议如下。

4 测试举例(Example)

托盘抗压试验机测控软件[6,7]是托盘抗压试验机的配套控制软件，满足托盘所需的试验功能。保存所有测试结果和测试曲线，根据样品批号、名称、规格、测试模式、测试日期等实现对历史数据的查询，查询结果可曲线显示，曲线坐标可根据需求选择，并生成不同的报表。测试结束，压板是否立即返回，可设定，方便测试。测试结果如图9和图10所示。

图9 记录信息

Fig.9 Record information

图10 测量点

Fig.10 Measurement points

5 结论(Conclusion)

针对重型抗压包装设备，以C语言为平台设计开发重型包装抗压系统控制软件的。该仪器具有多种测试功能，伺服电机控制、参数设置模块、数据采集模块、测试模块、数据处理、显示和打印等功能。结果表明该软件平台测试精度高、范围广，符合国家行业标准。

参考文献(References)

[1] 泽雷尔.嵌入式系统的C程序设计[M].北京:机械工业出版社,2002:4-65.

[2] M帕兹.结构动力学—理论与计算[M].北京:地震出版社,1993:81-95.

[3] 郑百哲.包装动力学[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 宁凡,程建国.基于ARM7的炭黑复合导电材料的电阻-温度测量系统[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陈敏,邓颖. LPC2141的无刷直流电机控制系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的无刷直流电机控制方案[J].单片机与嵌入式系统应用,2007(10):57-60.

[7] 陈山,潘天红,朱进.瓦楞纸板自动横切机控制系统设计[J].林业机械与木工设备,2005(12):22-24.

作者简介：

卢勇跃(1977-)，男，本科，工程师.研究领域：智能仪器仪表.

郭利斌(1981-)，男，大专，助理工程师.研究领域：仪器仪表.

宁凡(1976-)，女，硕士，副教授.研究领域：电子信息技术.

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图7 数据处理软件流程

Fig.7 Data processing software flow

3.6 系统校准软件模块

该软件模块具有传感器系数校准，保证系统测试力值的准确度；变形量校准，保证系统变形量值的准确性；速度检验功能，保证系统测试速度的准确性等功能。系统校准软件流程如图8所示。

图8 系统校准软件流程

Fig.8 System calibration software flow

该控制软件除了以上的功能以外，还具有通信功能，可以根据一定的协议和计算机通讯，将测试结果传送到计算机，便于保存，通讯协议如下。

4 测试举例(Example)

托盘抗压试验机测控软件[6,7]是托盘抗压试验机的配套控制软件，满足托盘所需的试验功能。保存所有测试结果和测试曲线，根据样品批号、名称、规格、测试模式、测试日期等实现对历史数据的查询，查询结果可曲线显示，曲线坐标可根据需求选择，并生成不同的报表。测试结束，压板是否立即返回，可设定，方便测试。测试结果如图9和图10所示。

图9 记录信息

Fig.9 Record information

图10 测量点

Fig.10 Measurement points

5 结论(Conclusion)

针对重型抗压包装设备，以C语言为平台设计开发重型包装抗压系统控制软件的。该仪器具有多种测试功能，伺服电机控制、参数设置模块、数据采集模块、测试模块、数据处理、显示和打印等功能。结果表明该软件平台测试精度高、范围广，符合国家行业标准。

参考文献(References)

[1] 泽雷尔.嵌入式系统的C程序设计[M].北京:机械工业出版社,2002:4-65.

[2] M帕兹.结构动力学—理论与计算[M].北京:地震出版社,1993:81-95.

[3] 郑百哲.包装动力学[M].北京:北京科技出版社,1990:38-46.

[4] 宁凡,程建国.基于ARM7的炭黑复合导电材料的电阻-温度测量系统[J].信息化研究,2009(10):25-27.

[5] 陈敏,邓颖. LPC2141的无刷直流电机控制系统设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2010(01):32-34;37.

[6] 周渡海,等.ARM LPC210的无刷直流电机控制方案[J].单片机与嵌入式系统应用,2007(10):57-60.

[7] 陈山,潘天红,朱进.瓦楞纸板自动横切机控制系统设计[J].林业机械与木工设备,2005(12):22-24.

作者简介：

卢勇跃(1977-)，男，本科，工程师.研究领域：智能仪器仪表.

郭利斌(1981-)，男，大专，助理工程师.研究领域：仪器仪表.

宁凡(1976-)，女，硕士，副教授.研究领域：电子信息技术.

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