技术摘要：
本发明涉及机床领域，尤其涉及基于PLC的新型开关量信号记录存储与回放方法及系统。该方法包括：接收记录信号；根据记录信号，开始记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间，该数据表征作为PLC接收到的某设备需要记录的各个开关量的开启关闭情况；将记录的数据和对应的  全部
背景技术：
对于设备特别是机床来说，开关量的记录，目前少有通用的、低造价的解决方案。 一台设备只能够监控记录其所连接的某一台设备的开关量信号，不能对设备内部信号进行 记录。数控机床的数控系统内部通常有开关量检测系统，但是不能解决长时间监控的问题， 不能够将监控数据导出至外部进行分析。
技术实现要素：
针对公司内部广泛存在的A品牌PLC，提供一种近乎于无成本的设备开关量信号记 录存储与回放解决方案。针对非A品牌PLC设备，提供低成本解决方案。解决现有技术中存在 的造价高、使用不便、通用性不强的问题。 本发明方案为： 本发明提供一种基于PLC的新型开关量信号记录存储与回放方法，包括： 接收记录信号； 根据记录信号，开始记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间，该数据表征作 为PLC接收到的某设备需要记录的各个开关量的开启关闭情况； 将记录的数据和对应的持续时间存储至PLC的存储模块； 接收停止记录信号； 根据停止记录信号，停止记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间。 进一步的，根据停止记录信号，停止记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间 之后，还包括： 接收回放信号； 根据回放信号，按照存储的各个数据的第一回放时间回放存储的数据；第一回放 时间为持续时间； 接收停止回放信号； 根据停止回放信号，停止数据回放。 进一步的，根据停止记录信号，停止记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间 之后，还包括： 接收回放信号、变速信号和回放倍数； 根据回放信号和变速信号，按照存储的各个数据的第二回放时间回放存储的数 据，第二回放时间为存储数据除以回放倍数。 进一步的，回放是循环回放。 本发明提供一种基于PLC的新型开关量信号记录存储与回放系统，包括： 4 CN 111580491 A 说　明　书 2/4 页 PLC、具有多个开关的设备；PLC包括：存储模块、功能模块； PLC的管脚包括：输入记录信号和停止记录信号的记录开关管脚、输入回放信号和 停止回放信号的回放开关管脚、输入变速信号的控制管脚、输入回放倍数的倍数管脚、复位 管脚、输入数据的管脚、回放数据的管脚； 存储模块在输入记录信号后，存储输入的数据； 功能模块用于： 接收记录信号； 根据记录信号，开始记录PLC接收到的数据和每个数据的持续时间，该数据表征作 为PLC接收到的某设备需要记录的各个开关量的开启关闭情况； 控制存储模块存储记录的数据和对应的持续时间； 接收停止记录信号； 根据停止记录信号，控制存储模块停止存储PLC接收到的数据和每个数据的持续 时间； 接收回放信号； 根据回放信号，按照存储的各个数据的第一回放时间回放存储的数据；第一回放 时间为持续时间； 接收停止回放信号； 根据停止回放信号，停止数据回放。 进一步的，PLC的I137.0管脚为记录开关管脚；PLC的I137.1管脚为回放开关管脚； PLC的I137.2管脚为控制管脚；PLC的I137.3管脚、I137.4管脚、I137.5管脚、I137.6管脚为 倍数管脚；PLC的I137.7管脚为复位管脚；PLC的I136.0–I136.7管脚作为输入数据的管脚； PLC的Q137.0–Q137.7管脚作为回放数据的管脚。 进一步的，存储模块为DB2324。 进一步的，回放倍数包括：2倍、5倍、10倍、100倍，以及上述倍数的任意组合。 有益效果：由于PLC记录的是变化的时间长度，因此对于长时间低频率开关量变化 和短时间高频率开关量变化都有良好的记录效果。由于数据存储在DB块中，可以方便的将 数据抽出分析。对于高频数据，可以减速回放，最大减速倍数可达10000倍，对于低频变化可 以加速回放，最大加速倍数可达10000倍。最短记录时间可达3ms。 附图说明 图1为本发明提供的PLC的示意图； 图2为本发明提供的DB2324的示意图； 图3为本发明提供的PLC的示意图。 具体实现方式 如图1所示，发明的主要内容是一个封装了的PLC功能块，此功能块可以植入PLC程 序内部，也可以安装在其它S7系列PLC内部，通过PLC开关量出入模块进行监控： 输入0-7是8个开关量输入，用于记录。输出0-7是8个开关量输出，用于回放。 “记录复位”会初始化功能块，清楚所有记录内容。 “开始记录”开启记录输入0-7的状态。 5 CN 111580491 A 说　明　书 3/4 页 “开始回放”在输出0-7上实现记录的回放。 “加速减速”选择是加速回放还是减速回放。 “2倍-100倍”选择以多少倍速进行加减速回放。这四个选项是倍乘关系。如同时选 中2倍和5倍，则实际的加减速倍数是2*5＝10倍。 若要记录设备的开关量信号，可通过记录“开关量状态-持续时间-使能”这样的键 值对来实现，由于PLC的扫描周期极快，因此只能在信号变化的边沿记录。在PLC中，DB块是 用来存储数据的，键值对就记录在DB块之中。“使能”是对应“开关量状态-持续时间”的有效 性记录。 记录内容存储在“DB2324”中，如图2所示。 DB2324中的数据结构分为8组，0组-7组。每一组分为临时变量和结构体数组。临时 变量用来维持程序运行，结构体数组用来记录开关量状态。 状态的回放： 状态的回放通过输出0-7来实现，回放可以通过数控系统屏幕、HMI操作面板、 WinCC、连接PLC的计算机屏幕、PLC模块的输出端指示等来显示。 回放的原理： 当启动回放的时候，系统会记录回放的时间基点，时候在每个扫描周期都会把当 前时间与时间基点相减获得时间差，将时间差与DB2324记录的持续时间作比较，当达到记 录时间的长度时候，对输出状态按照DB2324中记录的开关状态做出改变，重新设定时间基 点，并将数组指针向后移动一位，如此循环直到使能结束。 加减速实现原理： 需要加速时，将DB2324中的“持续时间”除以倍乘系数。当需要减速时，将DB2324中 的“持续时间”乘以倍乘系数。通过这种方式延长或减短“持续时间”达到加减速效果。 由于PLC记录的是变化的时间长度，因此对于长时间低频率开关量变化和短时间 高频率开关量变化都有良好的记录效果。由于数据存储在DB块中，可以方便的将数据抽出 分析。对于高频数据，可以减速回放，最大减速倍数可达10000倍，对于低频变化可以加速回 放，最大加速倍数可达10000倍。最短记录时间可达3ms。 应用举例 某设备使用西门子S7-300PLC控制为例，需要监控一组频繁变化的输入量 (I136.0–I136.7)，希望使用(Q137.0–Q137.7)8个输出量进行观察。I137.0–I137.7作为控 制输入。控制信号如下表1： 表1 I137.0 rec_start 开始记录 I137.1 play_start 开始回放 I137.2 SpeedUpDown 加速减速 I137.3 x2 2倍 I137.4 x5 5倍 I137.5 x10 10倍 I137.6 x100 100倍 I137.7 var_reset 记录复位 6 CN 111580491 A 说　明　书 4/4 页 I136.0–I136.7 input00–input  07 被监控信号输入 Q137.0–Q137.7 playout00–playout07 回放信号输出 在PLC程序块中加入已经封装好的功能块“FC_var_recorder[FC2324]”与数据块 “DB_var_recorder[DB2324]”。 在编程界面中，将FC_var_recorder[FC2324]插入OB1最后一行，如图3所示。 插入完成后，启动设备。使“var_reset”＝1,进行数据复位，“var_reset”＝0，复位 完成。使“rec_start”＝1,开始记录，保持直到“rec_start”＝0，记录完成。使“play_start” ＝1从第一条记录开始回放，“play_start”＝0停止回放。使“SpeedUpDown”＝0，进行减速回 放，使“SpeedUpDown”＝1，进行加速回放。 加减速倍数由“I137.3–I137.6进行控制”，部分倍数表2如下： 表2 x2 x5 x10 x100 总倍数 1 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 1 0 0 10 1 0 1 0 20 0 1 1 0 50 0 0 0 1 100 在DB_var_recorder[DB2324]中能够获得监控数据，input00的监控记录值部分如 下表3： 表3 sta00(记录状态) tim00(持续时间) cka00(使能) FALSE 1s_235ms TRUE TRUE 180ms TRUE FALSE 190ms TRUE TRUE 240ms TRUE 通过这些数据，可以观测回放记录值。 PLC可以为西门子S7-300/400/1200/1500，以及西门子数控系统内集成的PLC。 7 CN 111580491 A 说　明　书　附　图 1/3 页 图1 8 CN 111580491 A 说　明　书　附　图 2/3 页 图2 9 CN 111580491 A 说　明　书　附　图 3/3 页 图3 10