基于VB的液压实验数据采集及处理系统

　　1 系统概述

　　液压马达作为液压传动的执行元件之一, 在众多领域得到了应用, 其产品质量直接影响整个系统的性能。为了全面检测液压马达的性能, 研制了测试台的计算机动态测控系统, 以VB6.0构建开发平台, 利用其可视化编程工具、基于事件驱动的编程机制、强大而灵活的数值处理、绘图能力及数据库编程等特点, 进行液压马达测控系统的开发, 实现了测试台控制、数据采集与处理、特性曲线绘制等功能。

　　为了实现马达性能参数的动态测试, 需要对马达的进/出口压力、进/出流量、转速、马达的输出转矩及油温进行测量及控制。为了保证系统安全运行, 系统具有超压、超温、滤油器堵塞、油箱液位下限等报警功能, 同时可根据报警采取相应的安全保护措施。以保证测试参数的稳定性, 马达的进口压力及流量的调节采用比例流量- 压力阀、远程调压阀或改变泵的排量来完成。系统选用防震、防潮及抗电磁干扰能力强的工业级PC(PLC)作为上位机进行过程监控、数据采集和处理, 以及特性曲线的绘制。由于可编程逻辑控制器(PLC)可靠性高、特别是在开关量控制方面有优势, 因此选用三菱FX2N-PLC对系统进行开关量控制。数据采集卡选用Art usb2000A。它是一种USB总线兼容的数据采集板, 具有体积小、即插即用、数据传输速度快等特点。现场二次仪表可显示系统的各个性能参数值(压力、流量、温度、转速及转矩等), 同时将传感器信号变送至采集卡。

　　2 软件设计

　　测控系统软件主要由下各模块组成:

　　( 1) 控制及数据采集模块;

　　( 2) 公共模块;

　　( 3) 数据库模块。

　　2.1 控制及数据采集模块

　　主界面采用简洁的按钮式登陆, 如图1所示。它包括文件管理、数据管理等标准菜单项及功能按钮。可通过单击按钮或点击菜单项选择进入各个了界面。

　　2.1.1 开关量控制

　　测试台开关量控制包括两台液压泵、电磁溢流阀、电液动换向阀、冷却系统。利用VB的Mscomm控件实现上位机与三菱FX2N系列PLC的通讯。FX2N系列PLC和工控机的通信是以主机发出初始命令,PLC对其做出响应的方式进行通信的。通信共有4种命令: 读命令、写命令、强制置位和强制复位。通过这4种命令,上位机可实现对PLC的监控和数据读写。上位机和PLC之间的数据传输格式为RS232,波特率为9600, 传输的数据采用和校验。其通信协议的帧格式如表1所示,其中STX代表报文开始,CMD为命令类型,ADD为设备地址,BYTE为读写字节数,ETX代表报文结束,SUM(Upper)和SUM(Lower)为校验和的高位及低位。编写PLC通信程序, 通过读写PLC实现系统开关量的控制及读取。通过以下程序段即可实现PLC的输出继电器Y0强制置位, 使油泵的开启。