劉美玲

【摘 要】在液壓萬能試驗機的使用中，由于其使用性能及效率相對較低，因而需要通過科學(xué)的設(shè)計和改造措施來提升設(shè)備的使用效率。論文主要探究液壓萬能試驗機的設(shè)計和改造，主要介紹上位機、OPC Server和下位機的設(shè)計和改造，希望通過論文對該課題的闡述，能夠?qū)σ簤喝f能機設(shè)計中合理應(yīng)用PLC技術(shù)，以及人機界面技術(shù)等提供可靠建議。

【Abstract】In the use of hydraulic universal testing machine， because of its performance and efficiency is relatively low， so it is necessary to improve the efficiency of equipment through scientific design and reconstruction measures. This paper mainly explores the hydraulic universal testing machine design and renovation， mainly introduces the design and reconstruction of upper computer， OPC Server and lower computer， hoping this study can provide reliable advice for the reasonable application of f PLC technology and human-computer interface technology in the design of hydraulic universal machine.

【關(guān)鍵詞】人機界面；液壓萬能試驗機；設(shè)計改造

【Keywords】human-computer interface； hydraulic universal testing machine； design modification

【中圖分類號】TG315.4 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）10-0185-02

1 設(shè)計改造動因以及方法介紹

針對液壓萬能試驗機所具有的特點，該系統(tǒng)在使用過程中會因人為因素而發(fā)生一定改變。如通過送油閥或者回油閥的相關(guān)操作，來使傳統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生變化，進(jìn)而將液壓系統(tǒng)使用后所產(chǎn)生的壓力所轉(zhuǎn)變，這對系統(tǒng)壓力能起到一定作用。并且，還能將系統(tǒng)中具有的壓力直接反映到儀表中，以此能更加清晰的了解到該數(shù)據(jù)。除此之外，通過紙帶的輸出，可以將壓力所測試的結(jié)果更好呈現(xiàn)出來。但是，在萬能試驗機實際應(yīng)用方面，其整體效率仍然不高，且無法滿足現(xiàn)今生產(chǎn)以及教學(xué)等的需求，仍需要進(jìn)一步對液壓萬能試驗機進(jìn)行合理改造。

現(xiàn)今，在所應(yīng)用的液壓萬能機控制技術(shù)方面，可以采取多種技術(shù)及軟件來適應(yīng)該系統(tǒng)的應(yīng)用。以PLC技術(shù)為例，其在液壓萬能機技術(shù)方面就發(fā)揮了一定作用，不但可以起到控制作用，且在必要時還能發(fā)揮監(jiān)控效果，可以將實際需要控制和監(jiān)控的數(shù)據(jù)通過計算機軟件的輸入，而進(jìn)一步實現(xiàn)對系統(tǒng)的操作，這對系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用具有良好效果。在本文研究中對液壓萬能試驗機使用中PLC數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及計算機控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，對液壓萬能試驗機更好的應(yīng)用也是具有長遠(yuǎn)意義的。并且，在該次研究中可以采取西門子S7-200PLC設(shè)備將所有數(shù)據(jù)收集。除此之外，基于操作方面的管理可以使用計算機相關(guān)軟件來對液壓萬能試驗機進(jìn)行處理?；蛘?，在液壓萬能試驗機設(shè)計方面進(jìn)行一定調(diào)整，也可以得到適用，且對設(shè)備整體應(yīng)用效率方面也能起到一定作用。

2 液壓萬能試驗機系統(tǒng)架構(gòu)分析

對液壓萬能試驗機進(jìn)行了解知道，其在應(yīng)用年限上相對較長，且在設(shè)備送油閥以及回油閥改造過程中應(yīng)用不夠合理，所以要對其電極控制方面，以及數(shù)據(jù)處理方面進(jìn)行相應(yīng)改造，按照以下系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行：

電氣組成：從以上所述了解到，使用西門子S7-200PLC下位機能對傳感器中的信號更好的接收。除此之外，還能將電機進(jìn)行更好的控制，且在系統(tǒng)中以PC作為上位機，在計算機軟件中實現(xiàn)上下機位之間數(shù)據(jù)的交換，以能將數(shù)據(jù)做到更好處理。

WinCC采取的是人機界面的軟件，所以在實際應(yīng)用上就可以達(dá)到通信數(shù)據(jù)之間的交換。正因為其接口位置較多，所以還能進(jìn)行自動化設(shè)備接口的通信。

OPC屬于服務(wù)器相關(guān)的技術(shù)，可以在應(yīng)用中通過技術(shù)協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)讓，可以與PC和設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)上的交換與服務(wù)。

PC軟件是PLC軟件開發(fā)中一項服務(wù)器軟件，在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)PLC系統(tǒng)的通信功能。而在PPI協(xié)議信息鏈接過程中，只需要將連接線銜接，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的通信，且在范圍上可達(dá)50m以內(nèi)。

S7-200PLC屬于控制器設(shè)備，能夠按照相應(yīng)數(shù)據(jù)命令對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而對繼電器實現(xiàn)更有效的操作。除此之外，能對數(shù)據(jù)自動化更好地應(yīng)用發(fā)揮一定作用。

3 下位機的設(shè)計改造分析

如果將S7-200PLC作為液壓萬能試驗機改造系統(tǒng)的下位機，可以更好地對壓力傳感器以及位移傳感器進(jìn)行動態(tài)的數(shù)據(jù)采集，且能夠?qū)崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)督和控制作用。并且，通過對數(shù)據(jù)的采集，在經(jīng)由計算機軟件處理之后，還能將電極與位移進(jìn)行相應(yīng)的啟動和停止操作行為。在與PC機連接通訊過程中，也可以采取其他方式解決，如PPI。以下對液壓萬能四眼及I/O地址分配情況，如表1所示。

通過以上分析可以了解到，萬能試驗機在實際操作過程中會通過I/O地址分配情況，進(jìn)而了解到PLC所具有的操作職能，也可以在操作過程中實現(xiàn)開關(guān)的處理，進(jìn)而將液壓萬能試驗機進(jìn)行更加便捷地操作，這對設(shè)備操作效率提升是有一定好處的。因此，下位機在設(shè)計和改造過程中應(yīng)用PLC以及軟件操作系統(tǒng)，能最大限度地實現(xiàn)設(shè)備良好改造。endprint

4 OPC Server系統(tǒng)配置

OPC在使用過程中可以依靠微軟COM等技術(shù)作為應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到自動化控制目的。在本文研究中以COM作為研究例子，且對OPC Server原理進(jìn)行深入的闡述。COM軟件與動態(tài)執(zhí)行對象的導(dǎo)向API基本相似，且用戶在應(yīng)用過程中可以根據(jù)應(yīng)用程序?qū)⑿枰M(jìn)行組件，或者是既有的組件進(jìn)行拼接。用戶在實際操作過程中可以根據(jù)COM各組借口的Interface來為用戶提供服務(wù)，而OPC在應(yīng)用中則可以對多種OPC Server所提供的接口進(jìn)行定義，進(jìn)而實現(xiàn)OPC Server COM組件的應(yīng)用。根據(jù)本文所研究的重點，對液壓萬能試驗機來說，其在使用OPC Server所配置時，可以在PC access中將具有的通訊屬性按照PPI方式進(jìn)行應(yīng)用。還可以將上位機監(jiān)控變量名稱與PPI地址中所對應(yīng)的變量聯(lián)系起來，以此對液壓電動機起停以及壓力相關(guān)數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效控制。如果經(jīng)過測試之后合格，那么可以確定該配置最終數(shù)據(jù)和形式。如果將所有配置調(diào)配之后，則可以將該軟件應(yīng)用在開機自動運行上。

5 上位機的設(shè)計改造

上位機的設(shè)計與改造主要基于WinCC組態(tài)軟件進(jìn)行的應(yīng)用。在實際構(gòu)建中，要先進(jìn)行OPC驅(qū)動連接的構(gòu)建，可以從S7-200 OPC Server中將變量導(dǎo)入到項目中。而在導(dǎo)入過程中所具有的壓力以及位移變量要進(jìn)行合理處理。與此同時，上位機主畫面主要分為三部分應(yīng)用：菜單區(qū)、監(jiān)控區(qū)以及導(dǎo)航區(qū)。以菜單區(qū)為例，其中包含用戶登錄與注銷，以及其他能夠幫助和推出等功能和模塊。在菜單項目激活之后，會在對話框中彈出相應(yīng)的用戶操作界面。監(jiān)控區(qū)主要包含子畫面窗口以及操作控制界面兩部分。子畫面窗口中主要是對液壓萬能試驗機各部分狀況進(jìn)行的詳細(xì)檢測，以此能夠?qū)Ξ嬅媲闆r有進(jìn)一步了解。導(dǎo)航區(qū)中有壓力時間以及壓力位移以及數(shù)據(jù)記錄、系統(tǒng)退出等模塊。與此同時，在點擊相應(yīng)按鈕后也會出現(xiàn)相應(yīng)的對話框，以便于用戶進(jìn)行操作。

6 結(jié)語

通過本文研究了解到，液壓萬能試驗機在實際使用中需要對其進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計和改造，以此才能提高設(shè)備使用效率。通過本文對液壓萬能試驗機使用的分析，對液壓萬能試驗機設(shè)計和改造方面，以及引進(jìn)PLC技術(shù)、人機界面軟件等方面都能起到一定借鑒，以此能對上位機、下位機以及操作系統(tǒng)更好應(yīng)用也能起到輔助作用，對設(shè)備整體性能的提高都是具有借鑒意義的。endprint