組態(tài)王在泵性能測試系統(tǒng)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(tài)王軟件介紹

目前，制作控制系統(tǒng)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(yè)組態(tài)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(yè)組態(tài)軟件來開發(fā)。

組態(tài)軟件是使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)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(xié)議，并且能提供分布式數據管理和網絡管理的功能。組態(tài)軟件常用的功能和特征有：工業(yè)過程動態(tài)可視化；數據采集和管理；過程監(jiān)控報警；報表功能；為其它程序提供數據；簡單的回路調節(jié)等。

“組態(tài)王”是在PC機上建立工業(yè)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(tǒng)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(fā)的系統(tǒng)工程比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，大大減少了工控軟件開發(fā)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(fā)。

2 泵測試系統(tǒng)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(tài)特性、動態(tài)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(fā)、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(tài)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(tǒng)的工作過程，在“組態(tài)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(tǒng)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(tài)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(tǒng)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(zhí)行來完成。在該系統(tǒng)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(tài)王開發(fā)泵性能參數測試系統(tǒng)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(tǒng)軟件組態(tài)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(fā)展現狀與展望[J].機床與液壓，2001，（2）.