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摘要:對東風型內燃機車恒功試驗台的功能進行分析,發現傳統試驗台功能十分落後,現利用力控®監控組態軟件,設計了一個功能齊全、界麵直觀、操作性強的監控係統,能夠實現單板和整機試驗、曆史運行數據查詢和打印、遠程操作和管理、係統運行狀況動態顯示等功能。
關鍵詞:力控;組態軟件;內燃機車;監控
1 引言
原yuan有you的de東dong風feng型xing內nei燃ran機ji車che恒heng功gong試shi驗yan台tai,主zhu要yao由you一yi些xie測ce量liang儀yi表biao組zu合he構gou成cheng,存cun在zai功gong能neng單dan調tiao,準zhun確que性xing低di,操cao作zuo繁fan瑣suo等deng問wen題ti,給gei實shi驗yan工gong作zuo帶dai來lai很hen多duo不bu便bian。因yin此ci,為wei了le提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv、縮短試驗周期、提高試驗準確性,我們采用力控®監控組態軟件對試驗台重新設計,新的試驗台具有界麵簡明、易於操作理、實時功能,以及報表曲線保存與打印等諸多功能,而且設計開發周期短,便於係統改良和升級。
2 工作原理
本試驗台是基於力控組態監控軟件設計的,因此,試驗功能是通過軟件對一個智能模塊的配置來實現的,其工作原理如下:
插cha入ru被bei檢jian測ce板ban卡ka到dao試shi驗yan台tai麵mian板ban上shang的de板ban卡ka插cha槽cao,運yun行xing組zu台tai軟ruan件jian,通tong過guo人ren機ji界jie麵mian上shang的de按an鈕niu,打da開kai相xiang應ying的de相xiang應ying的de試shi驗yan開kai關guan,建jian立li被bei測ce量liang量liang的de信xin號hao輸shu入ru/輸(shu)出(chu)通(tong)道(dao),在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang)輸(shu)入(ru)被(bei)測(ce)信(xin)號(hao)的(de)數(shu)值(zhi),由(you)智(zhi)能(neng)模(mo)塊(kuai)輸(shu)出(chu)這(zhe)個(ge)信(xin)號(hao),被(bei)檢(jian)測(ce)板(ban)卡(ka)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)由(you)智(zhi)能(neng)模(mo)塊(kuai)采(cai)集(ji)過(guo)去(qu),並(bing)顯(xian)示(shi)在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang)的(de)指(zhi)定(ding)區(qu)域(yu);同時,在屏幕上可以調出相應輸入/輸出信號的變化曲線,以及它的實時報表,並可此打印報表。
3 試驗台結構
本試驗台的結構主要圍繞實際電路板檢測所要求的功能來實現。以一台工控機為管理機;采用一個智能模塊,用為被檢測量的準確傳輸、高速計數、脈衝輸出和繼電器輸出;整個試驗台有獨立的電源模塊提供電源。係統組成框圖如圖1所示。
圖1 係統組成框圖
3.1 硬件部分
一、上位管理機
本試驗台采用了功能先進、性能穩定的研華工控機做上位管理機。
二、電源模塊
獨立的電源模塊,220V AC輸入,0~15V DC可調節輸出。
三、智能模塊
這個智能模塊是試驗台的重要執行機構,也是重點開發對象,它集A/D 和D/A轉換、信號采集和傳輸、高速計數和脈衝輸出、以及繼電器輸出於一體,功能強大,性能突出。
四、 打印機
為了便於記錄試驗數據,特別增設了一台打印機,可以打印試驗的曲線和報表。
五、 被檢測板卡
此試驗台上能檢測的板卡共分兩大類,十多個型號。一大類是東風7型內燃機車上的空轉控製板、比例調節板、功率調節板、電壓傳感板、勵磁控製板、逆變板和整機試驗板;另一大類是東風7C型內燃機車上的空轉輸出板、調節控製板、電流傳感板、勵磁輸出板、驅動控製板和整機試驗板。
3.2 軟件部分
主要采用國內較為先進的力控®監控組態軟件,它是北京三維力控科技公司研發的。它有豐富的I/O驅qu動dong和he強qiang大da的de實shi時shi數shu據ju庫ku功gong能neng,性xing能neng較jiao為wei穩wen定ding,因yin此ci,這zhe裏li就jiu應ying用yong此ci軟ruan件jian對dui實shi驗yan台tai操cao作zuo界jie麵mian進jin行xing組zu態tai,從cong而er實shi現xian試shi驗yan台tai的de各ge種zhong功gong能neng要yao求qiu。另ling外wai,還hai用yong到dao一yi些xie其qi它ta的de開kai發fa軟ruan件jian。
3.3實現功能
本試驗台可以實現:單板和整機的性能試驗;被檢測信號實時曲線與報表的調用與打印;被檢測信號曆史曲線與報表的保存;建立參數的數據庫;遠程操作與管理。
4 組態設計
4.1 畫麵組態
在(zai)試(shi)驗(yan)台(tai)的(de)顯(xian)示(shi)屏(ping)上(shang)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)對(dui)話(hua)框(kuang)調(tiao)出(chu)需(xu)要(yao)的(de)試(shi)驗(yan)界(jie)麵(mian),這(zhe)些(xie)界(jie)麵(mian)中(zhong)的(de)按(an)鈕(niu)被(bei)定(ding)義(yi)成(cheng)特(te)定(ding)的(de)功(gong)能(neng)鍵(jian),點(dian)擊(ji)這(zhe)些(xie)鍵(jian)就(jiu)能(neng)運(yun)行(xing)相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)能(neng);同時,輸入/輸出信號的實時值也被顯示出來,另外 ,輸入值還可以手動輸入。圖2就是“比例調節”的試驗界麵示意圖:

圖2 試驗界麵示意圖
進入在界麵,開始試驗,點擊“運行”鍵,本試驗所需要的信號通道打開;結束試驗,點擊“停止”鍵,相應信號通道關閉;進入其它試驗界麵 ,點擊“返回”鍵;點擊“儀表及圖表”欄的功能按鈕,可以顯示本試驗的儀表、參數曲線、參數報表。
4.2 數據庫組態
數據庫組態就是把試驗參數鏈接到智能模塊的I/O端口,從而,可以通過操縱參數來實現信號的輸入/輸出。以“比例調節”試驗為例,其參數曲線和參數報表示意圖如圖3和圖4所示。

圖3 參數曲線示意圖
在參數曲線示意圖中,最多可以同時顯示8條曲線,上麵的顏色標示塊代表不同參數曲線的不同顏色,加以區別;同時可以通過下麵的時間按鈕來查看不同時間段的曆史曲線;點擊“查看曲線”和“查看儀表”還可以在曲線和儀表之間相互切換。

圖4 參數報表意圖
在參數報表示意圖中,可以顯示實時參數值,也可以點擊“記錄合格參數”鍵記錄一組合格的參數,並提供打印功能,方便於試驗資料的保存。
4.3 遠程操作與管理
使用力控®監控組態軟件,安裝其網絡版,將試驗台與互聯網建立連接,便可以在其它地方,比如辦公室或家庭,通過網絡來查看試驗數據資料。
5 結束語
新xin的de東dong風feng型xing內nei燃ran機ji車che恒heng功gong試shi驗yan台tai設she計ji較jiao為wei先xian進jin,主zhu要yao采cai用yong先xian進jin的de組zu態tai軟ruan件jian和he一yi個ge功gong能neng強qiang大da的de智zhi能neng模mo塊kuai設she計ji的de,不bu僅jin解jie決jue了le舊jiu試shi驗yan台tai操cao作zuo繁fan瑣suo 、工作效率低、準確性差等缺陷,使得內燃機車的電路板卡試驗簡單易行;而且,新的試驗台新增了數據庫功能,能夠及時的記錄、保存和打印試驗數據,有利於以後的資料查詢。從而,實現了試驗的可視化,操作管理人性化,大大提高了試驗台的自動化程度。
參考文獻
[1]馬國華. 監控組態軟件及其應用. 北京:清華大學出版社,2001
[2]北京三維力控科技有限公司. 力控®用戶手冊
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