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(jiān)控系統(tǒng)，使用ET組態(tài)軟件進行監(jiān)控畫面的編制，實現(xiàn)液壓馬達試驗臺的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與處理,系統(tǒng)結構簡單，應用性強。
關鍵字：人機界面（HIM），液壓試驗臺，ET組態(tài)軟件，數(shù)據(jù)采集
一、行業(yè)背景：
液壓馬達作為整個液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其性能的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的可靠性，進而影響生產設備的正常運行。根據(jù)液壓馬達型式試驗標準其系統(tǒng)簡圖如圖1所示。
圖1 液壓馬達試驗臺系統(tǒng)簡圖
在工業(yè)測控軟件中,組態(tài)軟件能充分利用Windows的圖形編輯功能,方便地構成監(jiān)控畫面,以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài),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(fā),方便地生成各種報表,為應用程序的開發(fā)提供了十分方便的平臺，因此它在工業(yè)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、操作系統(tǒng)和組態(tài)軟件構成的新穎的人機界面產品，適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，安全可靠，可廣泛應用于生產過程設備的操作和數(shù)據(jù)顯示，與傳統(tǒng)的人機界面相比具有信息處理和網(wǎng)絡功能等特點。
在液壓馬達綜合測試系統(tǒng)中，利用ET組態(tài)軟件構成監(jiān)控畫面。通過串行口與PLC和數(shù)據(jù)采集模塊進行通信,這樣可實現(xiàn)對各個開關量的控制以及試驗數(shù)據(jù)的采集和處理。
二、系統(tǒng)配置：
本液壓馬達試驗臺控制系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)通信。系統(tǒng)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(tǒng)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。

在ET組態(tài)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(xiàn)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(xiàn)開關量的控制。

三、系統(tǒng)特點
本系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控顯示功能。對來自現(xiàn)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(jiān)控，通過數(shù)值或圖形來實時反映生產現(xiàn)場的信號變化情況，并通過相應處理可存儲于數(shù)據(jù)庫，利用網(wǎng)絡開發(fā)送到其它站點。
本系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)運算、保存及打印等功能。可將結果按照制定的格式保存到ET組態(tài)軟件的內部數(shù)據(jù)庫中，也可以將數(shù)據(jù)傳送到外部通用數(shù)據(jù)庫中。用戶可利用歷史曲線形式查詢數(shù)據(jù)，并打印查詢結果。
本系統(tǒng)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(tǒng)將自動記錄操作員的操作過程。
四、畫面功能介紹：
在ET組態(tài)軟件中編制本測試系統(tǒng)的組態(tài)界面。根據(jù)本測試系統(tǒng)的特點及實際使用情況，試驗臺由左右兩套*相同的系統(tǒng)組成，界面設計由系統(tǒng)登陸畫面、左系統(tǒng)監(jiān)控畫面、右系統(tǒng)監(jiān)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(tǒng)的安全性。左右監(jiān)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(tǒng)當前運行前一個小時六路模擬量數(shù)據(jù)的變化趨勢，以便于了解系統(tǒng)的歷史運行情況。實時趨勢曲線顯示了系統(tǒng)運行時各個模擬量數(shù)據(jù)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(tǒng)的同時監(jiān)控。

在系統(tǒng)開始運行后，ET組態(tài)軟件讀取PLC和智能模塊監(jiān)測到的設備運行狀態(tài)、模擬量采樣數(shù)據(jù)等信息，根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)，在屏幕上動態(tài)顯示整個液壓系統(tǒng)的運行情況、包括整個系統(tǒng)的泵及閥門的開關狀態(tài)、模擬量示值、歷史趨勢曲線及實時趨勢曲線等，系統(tǒng)以數(shù)值及曲線兩種方式反映數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，方便了現(xiàn)場應用，并可以定時、實時打印數(shù)據(jù)或者整個畫面。

五、使用前后的情況：
使用了本系統(tǒng)后，由于采用了計算機進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的精度。ET組態(tài)軟件能方便的實現(xiàn)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(tǒng)，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(tǒng)的率，也方便了工程應用，是一種簡便的工程應用系統(tǒng)。本測試監(jiān)控系統(tǒng)大大改善了實時監(jiān)控性差，測試的可靠性和精度均難以保證，測試后的數(shù)據(jù)處理、測試分析報告及曲線的繪制均靠手工完成的問題。

 來源：三一液壓元件網(wǎng)