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LEODO人機界面在液壓馬達綜合性能試驗臺中的應用
? 摘要：本文介紹了基于LEODO人機界面的液壓馬達試驗臺監控系統，使用ET組態軟件進行監控畫面的編制，實現液壓馬達試驗臺的實時監控、數據采集與處理，系統結構簡單，應用性強。關鍵字：人機界面（HIM），液壓試驗臺，ET組態軟件，數據采集
一、行業背景：
液壓馬達作為整個液壓系統的執行元件，其性能的好壞直接影響著液壓系統的可靠性，進而影響生產設備的正常運行。根據液壓馬達型式試驗標準其系統簡圖如圖1所示。
圖1 液壓馬達試驗臺系統簡圖
在工業測控軟件中，組態軟件能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監控畫面，以動畫方式顯示控制設備的狀態，具有報警窗口，實時趨勢曲線等功能。并可運用PC機豐富的軟硬件資源進行二次開發，方便地生成各種報表，為應用程序的開發提供了十分方便的平臺，因此它在工業控制中運用越來越廣泛。
LEODO人機界面是由32位嵌入式微處理器、WinCE.net操作系統和組態軟件構成的新穎的人機界面產品，適用于工業現場環境，安全可靠，可廣泛應用于生產過程設備的操作和數據顯示，與傳統的人機界面相比具有信息處理和網絡功能等特點。
在液壓馬達綜合測試系統中，利用ET組態軟件構成監控畫面。通過串行口與PLC和數據采集模塊進行通信，這樣可實現對各個開關量的控制以及試驗數據的采集和處理。
二、系統配置：
本液壓馬達試驗臺控制系統由32路開關量和7路模擬量組成，開關量的控制由人機界面與三菱FX2N系列PLC通過人機界面上的串口COM1口連接實現通信，模擬量由人機界面與研華智能模塊ADAM4017+通過人機界面上的COM2口連接實現通信。系統整體配置如圖2所示。
ADAM4017+是16位8通道雙端模擬量輸入模塊，本測試系統共有七路模擬量信號需要采集，來自壓力變送器和轉速轉矩儀的模擬量信號為0——5V直流電壓信號，來自流量變送器的模擬量信號為4——20mA電流信號，利用相應軟件將其中兩路通道設置為電流量輸入，另外四路通道設置為電壓量輸入，然后在ADAM4000模塊設置程序中設置好模塊的地址、校驗和、波特率及各通道的模擬量輸入范圍。
圖2 系統配置簡圖
在ET組態軟件中定義兩個串口類設備FXNPLC和P4017,分別代表三菱FX2N系列PLC和ADAM4017+模塊，串口號為COM1和COM2.設備定義結束后，定義七個I/O實型變量，分別與設備P4017智能模塊的模擬量輸入寄存器AI連接，實現模擬量的采集。定義32個I/O離散變量，分別與設備FXNPLC的輸出寄存器Y連接，實現開關量的控制。
三、系統特點
本系統具有實時數據采集與監控顯示功能。對來自現場試驗臺的馬達壓力、馬達流量、馬達轉速、轉矩、溫度和操作控制開關信號等進行實時監控，通過數值或圖形來實時反映生產現場的信號變化情況，并通過相應處理可存儲于數據庫，利用網絡開發送到其它站點。
本系統具有數據運算、保存及打印等功能�？蓪⒔Y果按照制定的格式保存到ET組態軟件的內部數據庫中，也可以將數據傳送到外部通用數據庫中。用戶可利用歷史曲線形式查詢數據，并打印查詢結果。
本系統可通過加密、設定用戶權限等形式對一些操作進行限制，系統將自動記錄操作員的操作過程。
四、畫面功能介紹：
在ET組態軟件中編制本測試系統的組態界面。根據本測試系統的特點及實際使用情況，試驗臺由左右兩套完全相同的系統組成，界面設計由系統登陸畫面、左系統監控畫面、右系統監控畫面三部分組成。
登陸畫面如圖3所示，畫面中設置用戶登陸權限，加強系統的安全性。左右監控畫面如圖4所示，主要由歷史趨勢曲線、實時趨勢曲線、泵及閥的開關按鍵及各個模擬量輸出窗口構成。歷史趨勢曲線顯示系統當前運行前一個小時六路模擬量數據的變化趨勢，以便于了解系統的歷史運行情況。實時趨勢曲線顯示了系統運行時各個模擬量數據的變化趨勢，并可與歷史趨勢曲線進行對比。設置畫面轉換按鍵，可進行左右系統的同時監控。
圖3系統登陸畫面
在系統開始運行后，ET組態軟件讀取PLC和智能模塊監測到的設備運行狀態、模擬量采樣數據等信息，根據這些實時數據，在屏幕上動態顯示整個液壓系統的運行情況、包括整個系統的泵及閥門的開關狀態、模擬量示值、歷史趨勢曲線及實時趨勢曲線等，系統以數值及曲線兩種方式反映數據的變化，LEODO人機界面內置硬盤，使得觸摸屏在畫面顯示的同時還可以保存歷史數據，方便了現場應用，并可以定時、實時打印數據或者整個畫面。
圖4監控系統主畫面（左）
五、使用前后的情況：
使用了本系統后，由于采用了計算機進行數據的采集和處理，提高了測試速度和測試的自動化程度，提高了測試數據的精度。ET組態軟件能方便的實現復雜友好圖形界面的編制，其本身與I/O設備通訊程序構成一個完整的系統，不需工程人員自行編制設備的通訊程序，這種方式既保證了運行系統的高效率，也方便了工程應用，是一種簡便高效的工程應用系統。本測試監控系統大大改善了實時監控性差，測試的可靠性和精度均難以保證，測試后的數據處理、測試分析報告及曲線的繪制均靠手工完成的問題。
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