基于MGCplus的液压泵-马达测试系统通信方法研究

　　液压泵、液压马达都是现代工程中常见的装置，应用非常广泛，但目前国内关于能够同时对液压泵、液压马达进行综合性能测试的试验系统研制很少。因液压泵、液压马达综合性能测试系统要求测试精度高，测试速度快，且需集成大量不同类型的现场信息，因此系统对数据采集的准确性和通信的实时性都有很高的要求［1］。HBM 的 MGCplus 数据采集仪采用模块化结构，灵活性大、兼容性强; 测量信号的分辨率高，且可实现所有通道并行高速采样; 具有强大的网络通信能力，利于系统集成［2］。本文将对某研究所的液压泵 － 马达综合性能测试系统中的通信方法进行研究。

　　1 测试系统配置

　　液压泵 － 马达综合性能测试系统结构图如图 1 所示，可同时对一台液压泵、三台液压马达进行性能测试试验。该测试系统有以下四部分组成: (1) 被测液压泵、液压马达; ( 2) 动力传动装置: 包括一台大功率驱动电动机，三台高速负载电动机; (3) 测控系统: 主要完成参数的采集，数据分析处理，设备的协调控制、参数调节; (4) 电动机控制单元和辅助系统。

　　2 MGCplus 配置及系统通信方式选择

　　2．1 MGCplus 采集仪配

　　液压泵 － 马达综合性能测试系统共需使用 MGC-plus 采集仪采集的信号输入有两种: 一是油路中的温度( T1 ～ T15) 、压力( P1 ～ P15) 、流量信号( Q1 ～ Q10)和油温控制系统中的温度信号( T16 ～ T20) ，传感器均输出 0 ～5 V 的电压信号，共需 45 个通道; 二是扭矩法兰传感器测量的液压马达转速( N1 ～ N4) 、转矩( M1 ～M4) 信号，扭矩法兰输出 10 ± 5 kHz 频率信号，共需 8个通道。本系统中 MGCplus 采集仪共配备 6 套电压采集通道，每套 8 个通道，共 48 个通道，可采集 ±10 V的电压信号，用于采集 45 路液压系统温度、压力、流量信号; 配备 2 套频率采集通道，每套 4 个通道，共 8 个通道，用于采集 4 个 HBM 扭矩传感器输出的转速、扭矩信号。

　　2．2 系统通信方式选择

　　MGCplus 采集仪支持 USB、以太网、RS － 232C、CAN 总线和 ProfibusDP 等多种通信方式，并允许多个接口同时使用和多台计算机的同时访问。通过模拟输出、以太网、CAN 总线、ProfibusDP 和 Catman 的 Ac-tiveX 接口可使其集成到各种控制系统中。由于本测试系统中需要传输的数据量大，系统对通信速度的要求比较高，在 MGCplus 采集仪支持的几种通信方式中，以太网是传输速率最快的［3］，理论上可达到 100Mbps，因此系统选择以太网通信方式作为 MGCplus 采集仪和上位机的通信链接。上位机除与 MGCplus 采集仪通信外，还需与电动机控制单元、现场控制器、LED 显示屏等单元通信，系统通信网络框图如图 2 所示。本文重点研究 MGCplus 数据采集仪的以太网通信系统。