基于組態王的綜合電子系統檢測系統設計

關震　李英順

【摘 要】為了解決傳統綜合電子系統各部件檢測繁瑣復雜問題，本文采用工控機和RS-485總線，設計了綜合電子系統檢測系統，解決了以往綜合電子系統各部件使用單一功能測試設備的問題。系統通過RS-485總線將模擬量采集模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊等連接在一起，結合組態王6. 55實現綜合電子系統各部件數據采集與性能測試。系統實際運行表明，該系統兼容性良好，運行穩定，操作簡單，具有廣闊的應用前景。

【關鍵詞】綜合電子系統；RS-485總線；組態王

綜合電子系統是步兵戰車的重要組成部分[1]，某型步兵戰車綜合電子系統各部件傳統檢測方法功能單一，耗時長，檢測效率低，已無法滿足裝備維修使用的要求。近年來，隨著計算機控制技術和自動化技術的發展，工業檢測技術也有了顯著的進步，一體化與智能化檢測成為了工業檢測中最常用的檢測方式。因此，本文設計了一種基于組態王與RS-485的綜合電子系統檢測系統[2]，與傳統的檢測方法相比，該檢測系統檢測耗時短，效率高，操作簡單，能有效提高檢測效率。組態軟件與分布式控制系統緊密相關，能夠支持大多數常見的通信協議和各種工控設備，它很好的解決了控制系統通用性的問題。因此，本文基于組態王6.55和模擬量采集模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊等[3]，結合RS-485總線，設計了綜合電子系統檢測系統。

1 系統總體結構方案

系統上位機由工控機構成，通過ADAM4520模塊，將現場采集的RS-485信號轉化為RS-232信號，并傳送到工控機來實現監督管理；下位機由分布在現場的采集模塊、輸入模塊、輸出模塊等組成，通過模塊將信號采集與發送進行檢測檢測。 如圖1所示，被測部件的信號通過采集模塊與輸入模塊進行采集，然后通過ADAM4520模塊將信號轉換后送入工控機，由工控機進行信號處理；部分被測部件需要由工控機給定值，通過轉換模塊后由輸出模塊通過光耦隔離模塊后送入被測部件，觀察軟件界面內測部件返回值是否發生相對應的變化即可對部件是否損壞進行判斷。

圖1 系統結構

2 硬件設計

本系統的硬件設備主要包括1臺研華IPG610工控機，2塊研華ADAM-4520模塊，3塊8路繼電器輸出模塊，3塊8路模擬量輸出模塊，1塊直流模擬量采集模塊，1塊32路采集模塊，2塊16路輸入模塊，3塊5V轉24V光耦隔離模塊，3塊5V轉5V光耦隔離模塊和一個畫面分割器。其中畫面分割器在檢測計算機時使用，可以使測試軟件和計算機界面在同一個顯示器上顯示，方便進行檢測觀察。

ADAM-4520是實現RS-232到RS-485的轉化模塊，當硬件配置正確時，并不需要軟件驅動，即可完成轉換。另外，考慮到檢測信號相互之間可能會產生干擾，所以加入光耦隔離模塊；輸入、輸出、采集模塊在出廠設置中，其默認波特率為9600bps，數據格式為32位浮點數，模擬量輸出模塊和繼電器輸出模塊，具有8路輸出通道，輸入模塊和采集模塊支持差分信號，模擬量采集模塊可采集模擬量輸入信號（如電壓、電流），其可編程輸入范圍可以應用于其各自獨立的輸入通道中。

3 軟件設計

本系統軟件是基于組態王6.55平臺，組態王是新型的工業自動控制系統[4]，正以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等優點。

系統的人機界面包括系統主界面、部件選擇界面、被測部件檢測界面、檢測結果界面。系統部件主畫面如下圖2所示。

4 運行調試

綜合電子系統檢測系統，可以對04式步戰車和07式122L進行檢測，本文以07式122L數據融合處理器檢測的數據IO檢測和AD檢測為例進行說明。首先講述數據融合處理器I/O檢測，點擊自動檢測按鈕系統自動進行檢測，等待大約10秒后觀察指示燈是否亮起，如圖3所示，抽塵調理指示燈未亮起，則其所對應部分發生故障，通過檢測結果檢查相對應的內容即可查出故障點，大大提高了檢測維修的效率。

數據融合處理器AD檢測主要檢測其各信號給定與輸出是否正常。點擊開始檢測按鈕后，通過軟件界面內的滑條或控制柜面板上的滑動變阻器旋鈕來給定或改變數據融合處理器輸入AD信號數值的大小，觀察其對應的信號輸出是否在正常范圍內變化，如圖4所示，檢測結束后可在檢測結果中查看本次檢測結果。

5 總結

本文設計了一種基于組態王和RS485的綜合電子系統檢測系統，利用工控機通過RS485通信總線與各測控模塊進行通信控制，對綜合電子系統各部件進行檢測。整個系統軟件平臺由組態王6.55進行搭建，硬件系統由昆航科技的通信模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、采集模塊等組成，經過實際運行檢測表明，該系統運行良好，相較于以往的檢測設備，檢測效率和準確率都有很大的提升，對于其他相關產品也有很大的應用價值。

圖4 數據融合處理器AD檢測

【參考文獻】

[1]李成文，王明，解文濤，何小亞，高楊，石海洋.車輛綜合信息處理平臺研究與實現[J].企業技術開發，2016（01）：11-13.

[2]李鑫，趙鵬.RS485總線形式的多路站控數據采集系統[J].工業控制計算機，2016（05）：38+41.

[3]劉景華，王辛杰，吳則舉.基于組態王的數據采集監控系統[J].青島理工大學學報，2008（04）：105-108.

[4]王建.組態王軟件入門與典型應用[M].中國電力出版社，2014.endprint