工控机在提灌站软起动控制装置测试中的应用

□黄天伟李光辉李庆刘波蒋辉霞

（1.四川省农业机械研究设计院；2.资阳市雁江区保和镇农业服务中心）

工控机在提灌站软起动控制装置测试中的应用

□黄天伟1李光辉1李庆2刘波1蒋辉霞1

（1.四川省农业机械研究设计院；2.资阳市雁江区保和镇农业服务中心）

四川省农业机械研究设计院承担了四川省科技厅的“农用提灌站晶闸管软起动控制装置生产及推广应用”转化资金项目。项目要求：形成10个规格型号的农用提灌站晶闸管软起动控制装置定型产品并推广应用；同时需完成生产能力建设和检测手段建设。

为完善软起动控制装置的检测手段，需要建立一套性能可靠，准确率高，操作简便的检测系统。该系统能实时采集软起动控制装置起动和运行的各项参数，记录绘制起动运行曲线，作为提灌站软起动装置合格与否的判断依据。

1 方案设计

系统主要包括：嵌入式工控机、数据采集传感器、PLC可编程控制器、显示器等。嵌入式工控机作为整个系统的核心部件之一，承担着数据交换和人机交互的重要工作。该系统选择了UFO6377H-833-4C型嵌入式无风扇工控机。该机采用了无缝式设计，有很好的防尘、防潮和散热效果，硬盘采用防震设计，为数据的安全提供保障，而且该机接口丰富，可连接众多的USB、串口、网络设备，支持Windows XP和Windows CE等计算机操作系统。

传感器采集到的各种数据传递给PLC，PLC与嵌入式工控机通过RS232通讯线进行通讯，完成数据的交互使用。嵌入式工控机实时进行数据运算，转化成曲线，并将整个系统运行情况在显示器上实时显示。系统组成如图1所示。

2 组态软件选择

目前可选的组态工控软件比较多，如Winderware公司的Intouch、LTC公司的Labtech Control、National Instrument公司的Lab VIEW等等。在设计中，选择了力控组态软件，其具有以下几方面的特点：与硬件的兼容性比较好，可免于开发针对硬件的驱动程序；结构开放，可支持众多生产厂家提供的硬件平台，允许用户自行编制针对硬件的驱动程序，增强了组态软件的结构灵活性；可与其他应用程序进行信息交换，为用户编制自己的信息处理程序提供了便利；价格适中，功能丰富，结构如图2所示。

图1测试系统硬件平台方案图

图2工控软件模块结构图

表1农用提灌站软起动控制装置测试平台运行试验数据表

图345kW软起动控制装置空载V-t曲线试验数据对比图

3 测试平台运行试验

在完成全部硬件组装和组态软件编程基础上，对测试平台进行了试验验证。测试对象选择一台45kW农用提灌站软起动控制装置。初始电压设置为160V，起动全过程时间设置为30s，每5s记录一次起动电压，共测6组，重复进行3次，与平台记录的电压数据进行对比，验证其数据有效性。试验数据如表1所示。

在平台记录的数据曲线上按对比数据进行描点，绘制对比曲线，如图3所示。

从表1所示3次结果看，采用嵌入式工控机的测试平台，能按程序设计的要求，记录软起动控制装置在起动阶段的电压变化情况。通过数据对比，平台记录的数据绘制的曲线平滑度好于手动数据绘制的曲线，人工读数与平台实时采集的数据相比，误差更大。采用该套测试方案与人工测试的数据十分接近，能基本准确地测量所需要的数据，但是平台的测试数据精度有待进一步验证。

4 结论

在本项目中，将嵌入式无风扇工控机作为测试平台的核心部件之一，实现了人机交互控制，数据实时采集，数据记录运算等功能。通过对比试验看出，测试系统能实时采集数据，并进行处理，形成曲线，工作效率远远高于人工，提升了整个测试平台的性能和自动化水平。

[1]叶昆，陆培仁.基于IPC工控机的实时数据采集[A]，西部广播电视，2004第8期：58-60页.

[2]连广宇，刘喜平，温维明，张孝平.IPC工控机上测控软件设计的一种方法[A],测控技术，1997年第16卷第2期：35-37.

四川省科技厅“农用提灌站晶闸管软起动控制装置生产及推广应用”转化资金项目。（10010203）