□黃天偉李光輝李慶劉波蔣輝霞

（1.四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院；2.資陽市雁江區(qū)保和鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心）

工控機在提灌站軟起動控制裝置測試中的應(yīng)用

□黃天偉1李光輝1李慶2劉波1蔣輝霞1

（1.四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院；2.資陽市雁江區(qū)保和鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心）

四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院承擔了四川省科技廳的“農(nóng)用提灌站晶閘管軟起動控制裝置生產(chǎn)及推廣應(yīng)用”轉(zhuǎn)化資金項目。項目要求：形成10個規(guī)格型號的農(nóng)用提灌站晶閘管軟起動控制裝置定型產(chǎn)品并推廣應(yīng)用；同時需完成生產(chǎn)能力建設(shè)和檢測手段建設(shè)。

為完善軟起動控制裝置的檢測手段，需要建立一套性能可靠，準確率高，操作簡便的檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實時采集軟起動控制裝置起動和運行的各項參數(shù)，記錄繪制起動運行曲線，作為提灌站軟起動裝置合格與否的判斷依據(jù)。

1 方案設(shè)計

系統(tǒng)主要包括：嵌入式工控機、數(shù)據(jù)采集傳感器、PLC可編程控制器、顯示器等。嵌入式工控機作為整個系統(tǒng)的核心部件之一，承擔著數(shù)據(jù)交換和人機交互的重要工作。該系統(tǒng)選擇了UFO6377H-833-4C型嵌入式無風扇工控機。該機采用了無縫式設(shè)計，有很好的防塵、防潮和散熱效果，硬盤采用防震設(shè)計，為數(shù)據(jù)的安全提供保障，而且該機接口豐富，可連接眾多的USB、串口、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，支持Windows XP和Windows CE等計算機操作系統(tǒng)。

傳感器采集到的各種數(shù)據(jù)傳遞給PLC，PLC與嵌入式工控機通過RS232通訊線進行通訊，完成數(shù)據(jù)的交互使用。嵌入式工控機實時進行數(shù)據(jù)運算，轉(zhuǎn)化成曲線，并將整個系統(tǒng)運行情況在顯示器上實時顯示。系統(tǒng)組成如圖1所示。

2 組態(tài)軟件選擇

目前可選的組態(tài)工控軟件比較多，如Winderware公司的Intouch、LTC公司的Labtech Control、National Instrument公司的Lab VIEW等等。在設(shè)計中，選擇了力控組態(tài)軟件，其具有以下幾方面的特點：與硬件的兼容性比較好，可免于開發(fā)針對硬件的驅(qū)動程序；結(jié)構(gòu)開放，可支持眾多生產(chǎn)廠家提供的硬件平臺，允許用戶自行編制針對硬件的驅(qū)動程序，增強了組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)靈活性；可與其他應(yīng)用程序進行信息交換，為用戶編制自己的信息處理程序提供了便利；價格適中，功能豐富，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1測試系統(tǒng)硬件平臺方案圖

圖2工控軟件模塊結(jié)構(gòu)圖

表1農(nóng)用提灌站軟起動控制裝置測試平臺運行試驗數(shù)據(jù)表

圖345kW軟起動控制裝置空載V-t曲線試驗數(shù)據(jù)對比圖

3 測試平臺運行試驗

在完成全部硬件組裝和組態(tài)軟件編程基礎(chǔ)上，對測試平臺進行了試驗驗證。測試對象選擇一臺45kW農(nóng)用提灌站軟起動控制裝置。初始電壓設(shè)置為160V，起動全過程時間設(shè)置為30s，每5s記錄一次起動電壓，共測6組，重復進行3次，與平臺記錄的電壓數(shù)據(jù)進行對比，驗證其數(shù)據(jù)有效性。試驗數(shù)據(jù)如表1所示。

在平臺記錄的數(shù)據(jù)曲線上按對比數(shù)據(jù)進行描點，繪制對比曲線，如圖3所示。

從表1所示3次結(jié)果看，采用嵌入式工控機的測試平臺，能按程序設(shè)計的要求，記錄軟起動控制裝置在起動階段的電壓變化情況。通過數(shù)據(jù)對比，平臺記錄的數(shù)據(jù)繪制的曲線平滑度好于手動數(shù)據(jù)繪制的曲線，人工讀數(shù)與平臺實時采集的數(shù)據(jù)相比，誤差更大。采用該套測試方案與人工測試的數(shù)據(jù)十分接近，能基本準確地測量所需要的數(shù)據(jù)，但是平臺的測試數(shù)據(jù)精度有待進一步驗證。

4 結(jié)論

在本項目中，將嵌入式無風扇工控機作為測試平臺的核心部件之一，實現(xiàn)了人機交互控制，數(shù)據(jù)實時采集，數(shù)據(jù)記錄運算等功能。通過對比試驗看出，測試系統(tǒng)能實時采集數(shù)據(jù)，并進行處理，形成曲線，工作效率遠遠高于人工，提升了整個測試平臺的性能和自動化水平。

[1]葉昆，陸培仁.基于IPC工控機的實時數(shù)據(jù)采集[A]，西部廣播電視，2004第8期：58-60頁.

[2]連廣宇，劉喜平，溫維明，張孝平.IPC工控機上測控軟件設(shè)計的一種方法[A],測控技術(shù)，1997年第16卷第2期：35-37.

四川省科技廳“農(nóng)用提灌站晶閘管軟起動控制裝置生產(chǎn)及推廣應(yīng)用”轉(zhuǎn)化資金項目。（10010203）