基于MCGS組態(tài)軟件的液 壓綜合試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控軟件開發(fā)

◆張富臣 吳鳳民 任眾

基于MCGS組態(tài)軟件的液 壓綜合試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控軟件開發(fā)

◆張富臣 吳鳳民 任眾

論述開發(fā)液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控軟件的目的和意義，并闡述液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)及監(jiān)控軟件的組成及工作原理。基于MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)監(jiān)控軟件的主界面，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線包含在主界面里面，還設(shè)計(jì)開發(fā)了歷史數(shù)據(jù)曲線界面，優(yōu)化分配了監(jiān)控軟件與PLC的I/O接口，最后進(jìn)行總結(jié)分析。

液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)；MCGS組態(tài)軟件；PLC

10.3969/j.issn.1671-489X.2015.24.046

1 概述

目前學(xué)校的液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)，通過PLC控制電磁閥，進(jìn)而控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行液壓回路等試驗(yàn)，是典型的電液綜合試驗(yàn)臺(tái)。但是操作控制和數(shù)據(jù)顯示仍然通過液壓試驗(yàn)臺(tái)上的控制按鈕和數(shù)顯儀表，沒有PLC的上位機(jī)組態(tài)軟件，不能通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集。如果因此而更換或增加液壓試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)費(fèi)達(dá)幾十萬甚至上百萬，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或企業(yè)開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，這種應(yīng)用比較廣泛。因此，為了和企業(yè)接軌和節(jié)省經(jīng)費(fèi)，基于MCGS 6.2組態(tài)軟件開發(fā)液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)的監(jiān)控軟件，為設(shè)計(jì)能通過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控系統(tǒng)做好前期工作，讓液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)更具有先進(jìn)性和更加智能化。

液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)由液壓系統(tǒng)、繼電器部分、PLC部分、操作按鈕以及顯示儀表等組成。其工作原理是：編寫好與所做試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的PLC程序，上傳到PLC后進(jìn)行運(yùn)行，通過操作按鈕控制PLC的輸入口，經(jīng)過運(yùn)行程序后對(duì)應(yīng)的有輸出，進(jìn)而控制繼電器部分，繼電器得到信號(hào)后再控制對(duì)應(yīng)的液壓系統(tǒng)，進(jìn)而做相關(guān)的試驗(yàn)。顯示儀表顯示液壓系統(tǒng)的壓力、流量以及溫度等參數(shù)。用開發(fā)的監(jiān)控軟件做出監(jiān)控系統(tǒng)以后，通過電腦界面可以控制PLC的輸入口和顯示液壓系統(tǒng)的壓力、流量以及溫度等參數(shù)，節(jié)省了硬件輸入按鈕和顯示儀表。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線顯示數(shù)據(jù)更加直觀，通過歷史數(shù)據(jù)曲線可以觀測(cè)歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖1為監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案圖。

2 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

監(jiān)控軟件開發(fā)包括主界面設(shè)計(jì)開發(fā)（主界面設(shè)計(jì)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線記錄界面設(shè)計(jì)）、歷史數(shù)據(jù)曲線記錄界面設(shè)計(jì)開發(fā)、PLC連接接口的分配。

主界面設(shè)計(jì)開發(fā) 主界面是監(jiān)控軟件的主要顯示部分，如圖2所示。主界面上主要組成部分有控制液壓油泵啟停的控制按鈕，控制PLC輸入口的控制按鈕（總共八個(gè)），顯示壓力、流量和溫度的顯示儀表，顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線的方框（總共三個(gè)）［1］。通過控制按鈕能控制液壓油泵的啟動(dòng)和停止，通過控制PLC輸入口的控制按鈕能對(duì)PLC進(jìn)行控制；數(shù)據(jù)采集是把PLC采集到的數(shù)據(jù)顯示到組態(tài)界面上，通過虛擬數(shù)顯儀表顯示，能在數(shù)顯儀表上讀出對(duì)應(yīng)的壓力、流量和溫度等參數(shù)；或通過壓力、流量和溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線可以觀測(cè)在試驗(yàn)過程中壓力、流量和溫度的變化情況。

歷史數(shù)據(jù)曲線界面設(shè)計(jì)開發(fā) 歷史數(shù)據(jù)曲線是把PLC采集到的數(shù)據(jù)即壓力、溫度和流量等參數(shù)作為歷史數(shù)據(jù)曲線保存到硬盤中，以便以后查閱，如圖3所示為歷史數(shù)據(jù)曲線界面。

PLC連接接口分配 PLC連接接口的分配是組態(tài)軟件與下位機(jī)PLC對(duì)應(yīng)連接的關(guān)鍵。控制接口是通過與PLC輸入口一一對(duì)應(yīng)，通過PLC程序進(jìn)而控制PLC輸出口，從而控制相對(duì)應(yīng)的繼電器及液壓系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集接口是把PLC采集到的數(shù)據(jù)通過與組態(tài)界面上的接口一一對(duì)應(yīng)，將數(shù)據(jù)顯示到組態(tài)界面上［22］。控制與數(shù)據(jù)采集接口設(shè)置如圖4所示。

圖1 監(jiān)控軟件總體方案圖

圖2 主界面圖

3 結(jié)論

監(jiān)控軟件的開發(fā)是設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)和核心，利用所開發(fā)的該監(jiān)控軟件，可以設(shè)計(jì)出液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，并且方便應(yīng)用和控制。■

圖3 歷史數(shù)據(jù)曲線界面

圖4 組態(tài)與PLC控制與數(shù)據(jù)采集連接接口的分配

［1］郗安民，劉穎，曲開宏，等.機(jī)電系統(tǒng)教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管，2002，19（1）:24-26.

［2］賈光政，張富臣，王顯偉.高壓氣體裝置性能檢測(cè)系統(tǒng)［J］.化工自動(dòng)化及儀表，2011（7）:800，908.

Development of Monitoring and Control Software for Hydraulic Comprehensive Test Bench based on MCGS Con guration Soft-ware

ZHANG Fuchen， WU Fengmin， REN Zhong

The purpose and the signi cance of the development of the monitoring and control software for hydraulic integrated test bench is discussed， and the composition and working principle of hydraulic integrated test bench and the monitoring and control software is expounded. The main window， the Real-time data curve window which is included by the main window， and the historical data curve window of the monitoring and control software is designed based on the MCGS configuration software， the monitoring software and PLC I/O interface is Optimal allocated. And at last， summary and analysis are had.

hydraulic comprehensive test bench； MCGS configu ration software； PLC

TP315

B

1671-489X（2015）24-0046-02

作者：張富臣（通訊作者）、吳鳳民、任眾，中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院助教，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程（750021）。