李 娟

（陜西理工學(xué)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(jī)（PC機(jī)）的人機(jī)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(diào)用MSCOMM控件或利用Windows API函數(shù)進(jìn)行上下位機(jī)串口通訊；或直接利用工業(yè)組態(tài)軟件來制作上位機(jī)程序。泵性能測試涉及參數(shù)多，對(duì)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(gòu)建工業(yè)自動(dòng)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(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且能提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)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(dòng)態(tài)可視化；數(shù)據(jù)采集和管理；過程監(jiān)控報(bào)警；報(bào)表功能；為其它程序提供數(shù)據(jù)；簡單的回路調(diào)節(jié)等。

“組態(tài)王”是在PC機(jī)上建立工業(yè)控制對(duì)象人機(jī)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(tái)，充分利用了Windows圖形功能完備，界面一致性好，易學(xué)易用的特點(diǎn)。它使采用PC機(jī)開發(fā)的系統(tǒng)工程比以往使用專用機(jī)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(fù)性工作，并可運(yùn)用PC機(jī)豐富的軟件資源進(jìn)行二次開發(fā)。

2 泵測試系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

液壓泵型式試驗(yàn)的主要目的是要全面掌握產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性、工作性能和耐久性，確定設(shè)計(jì)或生產(chǎn)能否定型，它的試驗(yàn)條件較為嚴(yán)格。試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、結(jié)構(gòu)完整性和耐久性，其測試精度較高，可作為科研開發(fā)、設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)定型的手段。

參照液壓泵試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)廠家的實(shí)際要求對(duì)齒輪泵進(jìn)行型式試驗(yàn)，確定型式試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目為：空載試驗(yàn)、滿載試驗(yàn)、效率試驗(yàn)、壓力振擺檢驗(yàn)、超速試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、超載試驗(yàn)。因而，在組態(tài)軟件中設(shè)計(jì)主要功能模塊有5個(gè)。

（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(yàn)的核心，通過這些信號(hào)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(shù)定義成I/O變量，通過變量寄存器的定義與對(duì)應(yīng)的硬件相連，引用這些變量便可得到相應(yīng)的參數(shù)。

（2）試驗(yàn)項(xiàng)目選擇控制模塊：該模塊包含七個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目：空載試驗(yàn)、滿載試驗(yàn)、效率試驗(yàn)、壓力振擺檢驗(yàn)、超速試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、超載試驗(yàn)。不同試驗(yàn)選擇不同試驗(yàn)界面，在此通過一個(gè)菜單控件，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，用控件的浮動(dòng)菜單轉(zhuǎn)換各性能特性的界面，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)項(xiàng)目選擇功能。

（3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、顯示及打印模塊：試驗(yàn)時(shí)用報(bào)表來記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用來分析試驗(yàn)結(jié)果及產(chǎn)品性能，也是給用戶的試驗(yàn)報(bào)告。在組態(tài)王中有專用的報(bào)表窗口，用報(bào)表窗口繪制數(shù)據(jù)報(bào)表，報(bào)表格式跟EXCEL的格式一樣，設(shè)計(jì)方便。在數(shù)據(jù)報(bào)表做一報(bào)表菜單，菜單包括：打印、保存、打印預(yù)覽、頁面設(shè)置等功能，方便數(shù)據(jù)報(bào)表的管理。

（4）試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理模塊：該模塊主要對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和計(jì)算，要將傳感器測量的信號(hào)進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換，變成標(biāo)準(zhǔn)單位的數(shù)值。有些參數(shù)值不是直接測量得到，而是利用己有的參數(shù)通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算得到。

（5）性能曲線顯示模塊：試驗(yàn)的各個(gè)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(shè)計(jì)及其程序代碼的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了5個(gè)界面，分別完成相應(yīng)的功能。

主控界面如圖1所示。在這里可以通過按動(dòng)相應(yīng)的按鈕，進(jìn)行齒輪泵的空載、滿載、效率等試驗(yàn)并觀測到各個(gè)儀表的讀數(shù)。

圖1 主控界面

“試驗(yàn)記錄”畫面如圖2所示。在此畫面里可以查看、保存、打印試驗(yàn)記錄。點(diǎn)擊繪圖按鈕將啟動(dòng)MATLAB進(jìn)行繪圖。點(diǎn)擊查詢按鈕可以進(jìn)行試驗(yàn)記錄的查詢。點(diǎn)擊返回按鈕可以進(jìn)行下次試驗(yàn)。保存報(bào)表、頁面設(shè)置、報(bào)表預(yù)覽、報(bào)表打印按鈕可以進(jìn)行試驗(yàn)記錄的保存、打印設(shè)置、打印預(yù)覽及打印。

圖2 “試驗(yàn)記錄”畫面

在界面設(shè)計(jì)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(yīng)用了大量的命令語言。下面兩段分別是試驗(yàn)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(jié)語

采用組態(tài)王開發(fā)泵性能參數(shù)測試系統(tǒng)軟件，可對(duì)泵在運(yùn)行中的各個(gè)參數(shù)和性能指標(biāo)進(jìn)行測量和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，根據(jù)測試要求改變工況，同時(shí)對(duì)所測得參數(shù)加以微機(jī)處理、制表、打印并繪制出參數(shù)的試驗(yàn)曲線。該系統(tǒng)軟件組態(tài)畫面直觀形象，操作簡單易學(xué)。

[1]王益群，王燕山，姜萬錄.液壓CAT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)床與液壓，2001，（2）.