组态王在泵性能测试系统中的应用

李 娟

（陕西理工学院 电气工程系，陕西 汉中 723000）

1 组态王软件介绍

目前，制作控制系统中的上位机（PC机）的人机互交界面（HMI）的方法有很多，如VB、VC等可视化编程工具制作控制界面，调用MSCOMM控件或利用Windows API函数进行上下位机串口通讯；或直接利用工业组态软件来制作上位机程序。泵性能测试涉及参数多，对图形功能要求较高，所以用工业组态软件来开发。

组态软件是使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。它能支持各种常用的工控设备和常见的通信协议，并且能提供分布式数据管理和网络管理的功能。组态软件常用的功能和特征有：工业过程动态可视化；数据采集和管理；过程监控报警；报表功能；为其它程序提供数据；简单的回路调节等。

“组态王”是在PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能化软件包。它以Windows2000/Windows XP/Windows NT4.0中文操作系统作为其操作平台，充分利用了Windows图形功能完备，界面一致性好，易学易用的特点。它使采用PC机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。

2 泵测试系统功能模块设计

液压泵型式试验的主要目的是要全面掌握产品的结构完整性、工作性能和耐久性，确定设计或生产能否定型，它的试验条件较为严格。试验项目主要包括静态特性、动态特性、结构完整性和耐久性，其测试精度较高，可作为科研开发、设计定型和生产定型的手段。

参照液压泵试验的国家标准，根据厂家的实际要求对齿轮泵进行型式试验，确定型式试验的试验项目为：空载试验、满载试验、效率试验、压力振摆检验、超速试验、冲击试验、超载试验。因而，在组态软件中设计主要功能模块有5个。

（1）温度、压力、速度、扭矩、流量采集模块：采集温度、压力等模拟量，是试验的核心，通过这些信号来控制系统的工作过程，在“组态王”软件中，可将温度、压力等参数定义成I/O变量，通过变量寄存器的定义与对应的硬件相连，引用这些变量便可得到相应的参数。

（2）试验项目选择控制模块：该模块包含七个试验项目：空载试验、满载试验、效率试验、压力振摆检验、超速试验、冲击试验、超载试验。不同试验选择不同试验界面，在此通过一个菜单控件，在系统运行时，用控件的浮动菜单转换各性能特性的界面，实现试验项目选择功能。

（3）试验数据记录、显示及打印模块：试验时用报表来记录试验数据，用来分析试验结果及产品性能，也是给用户的试验报告。在组态王中有专用的报表窗口，用报表窗口绘制数据报表，报表格式跟EXCEL的格式一样，设计方便。在数据报表做一报表菜单，菜单包括：打印、保存、打印预览、页面设置等功能，方便数据报表的管理。

（4）试验数据处理模块：该模块主要对试验数据进行转换和计算，要将传感器测量的信号进行标度转换，变成标准单位的数值。有些参数值不是直接测量得到，而是利用己有的参数通过数学公式计算得到。

（5）性能曲线显示模块：试验的各个性能特性通过曲线来描绘，包括等效率曲线、功率、流量、效率随压力变化的曲线等。

3 软件界面设计及其程序代码的实现

本系统共设计了5个界面，分别完成相应的功能。

主控界面如图1所示。在这里可以通过按动相应的按钮，进行齿轮泵的空载、满载、效率等试验并观测到各个仪表的读数。

图1 主控界面

“试验记录”画面如图2所示。在此画面里可以查看、保存、打印试验记录。点击绘图按钮将启动MATLAB进行绘图。点击查询按钮可以进行试验记录的查询。点击返回按钮可以进行下次试验。保存报表、页面设置、报表预览、报表打印按钮可以进行试验记录的保存、打印设置、打印预览及打印。

图2 “试验记录”画面

在界面设计的过程中，许多功能的完成需要靠命令语言的编译执行来完成。在该系统中应用了大量的命令语言。下面两段分别是试验记录保存、历史记录查询程序语言。

（1）保存记录：

（2）记录查询：·1

4 结语

采用组态王开发泵性能参数测试系统软件，可对泵在运行中的各个参数和性能指标进行测量和现场数据采集，根据测试要求改变工况，同时对所测得参数加以微机处理、制表、打印并绘制出参数的试验曲线。该系统软件组态画面直观形象，操作简单易学。

[1]王益群，王燕山，姜万录.液压CAT技术的发展现状与展望[J].机床与液压，2001，（2）.