組態王在泵性能測試系統中的應用

李 娟

（陜西理工學院 電氣工程系，陜西 漢中 723000）

1 組態王軟件介紹

目前，制作控制系統中的上位機（PC機）的人機互交界面（HMI）的方法有很多，如VB、VC等可視化編程工具制作控制界面，調用MSCOMM控件或利用Windows API函數進行上下位機串口通訊；或直接利用工業組態軟件來制作上位機程序。泵性能測試涉及參數多，對圖形功能要求較高，所以用工業組態軟件來開發。

組態軟件是使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。它能支持各種常用的工控設備和常見的通信協議，并且能提供分布式數據管理和網絡管理的功能。組態軟件常用的功能和特征有：工業過程動態可視化；數據采集和管理；過程監控報警；報表功能；為其它程序提供數據；簡單的回路調節等。

“組態王”是在PC機上建立工業控制對象人機接口的一種智能化軟件包。它以Windows2000/Windows XP/Windows NT4.0中文操作系統作為其操作平臺，充分利用了Windows圖形功能完備，界面一致性好，易學易用的特點。它使采用PC機開發的系統工程比以往使用專用機開發的工業控制系統更有通用性，大大減少了工控軟件開發者的重復性工作，并可運用PC機豐富的軟件資源進行二次開發。

2 泵測試系統功能模塊設計

液壓泵型式試驗的主要目的是要全面掌握產品的結構完整性、工作性能和耐久性，確定設計或生產能否定型，它的試驗條件較為嚴格。試驗項目主要包括靜態特性、動態特性、結構完整性和耐久性，其測試精度較高，可作為科研開發、設計定型和生產定型的手段。

參照液壓泵試驗的國家標準，根據廠家的實際要求對齒輪泵進行型式試驗，確定型式試驗的試驗項目為：空載試驗、滿載試驗、效率試驗、壓力振擺檢驗、超速試驗、沖擊試驗、超載試驗。因而，在組態軟件中設計主要功能模塊有5個。

（1）溫度、壓力、速度、扭矩、流量采集模塊：采集溫度、壓力等模擬量，是試驗的核心，通過這些信號來控制系統的工作過程，在“組態王”軟件中，可將溫度、壓力等參數定義成I/O變量，通過變量寄存器的定義與對應的硬件相連，引用這些變量便可得到相應的參數。

（2）試驗項目選擇控制模塊：該模塊包含七個試驗項目：空載試驗、滿載試驗、效率試驗、壓力振擺檢驗、超速試驗、沖擊試驗、超載試驗。不同試驗選擇不同試驗界面，在此通過一個菜單控件，在系統運行時，用控件的浮動菜單轉換各性能特性的界面，實現試驗項目選擇功能。

（3）試驗數據記錄、顯示及打印模塊：試驗時用報表來記錄試驗數據，用來分析試驗結果及產品性能，也是給用戶的試驗報告。在組態王中有專用的報表窗口，用報表窗口繪制數據報表，報表格式跟EXCEL的格式一樣，設計方便。在數據報表做一報表菜單，菜單包括：打印、保存、打印預覽、頁面設置等功能，方便數據報表的管理。

（4）試驗數據處理模塊：該模塊主要對試驗數據進行轉換和計算，要將傳感器測量的信號進行標度轉換，變成標準單位的數值。有些參數值不是直接測量得到，而是利用己有的參數通過數學公式計算得到。

（5）性能曲線顯示模塊：試驗的各個性能特性通過曲線來描繪，包括等效率曲線、功率、流量、效率隨壓力變化的曲線等。

3 軟件界面設計及其程序代碼的實現

本系統共設計了5個界面，分別完成相應的功能。

主控界面如圖1所示。在這里可以通過按動相應的按鈕，進行齒輪泵的空載、滿載、效率等試驗并觀測到各個儀表的讀數。

圖1 主控界面

“試驗記錄”畫面如圖2所示。在此畫面里可以查看、保存、打印試驗記錄。點擊繪圖按鈕將啟動MATLAB進行繪圖。點擊查詢按鈕可以進行試驗記錄的查詢。點擊返回按鈕可以進行下次試驗。保存報表、頁面設置、報表預覽、報表打印按鈕可以進行試驗記錄的保存、打印設置、打印預覽及打印。

圖2 “試驗記錄”畫面

在界面設計的過程中，許多功能的完成需要靠命令語言的編譯執行來完成。在該系統中應用了大量的命令語言。下面兩段分別是試驗記錄保存、歷史記錄查詢程序語言。

（1）保存記錄：

（2）記錄查詢：·1

4 結語

采用組態王開發泵性能參數測試系統軟件，可對泵在運行中的各個參數和性能指標進行測量和現場數據采集，根據測試要求改變工況，同時對所測得參數加以微機處理、制表、打印并繪制出參數的試驗曲線。該系統軟件組態畫面直觀形象，操作簡單易學。

[1]王益群，王燕山，姜萬錄.液壓CAT技術的發展現狀與展望[J].機床與液壓，2001，（2）.