全自動封閉鋼管水試壓系統(tǒng)組態(tài)王界面設(shè)計(jì)

摘 要：全自動封堵式鋼管水試壓系統(tǒng)是由恒基泰公司自行研制的一種高性能機(jī)電液一體化鋼管水試壓裝置。監(jiān)控系統(tǒng)的核心是工業(yè)計(jì)算機(jī)+PLC。計(jì)算機(jī)以RS232通訊方式與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。上位機(jī)界面中的設(shè)計(jì)圖畫，通過與PLC的動畫連接，對工業(yè)現(xiàn)場的狀況進(jìn)行動畫模擬，用以實(shí)施監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)對于現(xiàn)場傳感器或設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷、提示故障信號，進(jìn)行報(bào)警，以便于工作人員處理維護(hù)。上位機(jī)界面用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制軟件組態(tài)王6.5設(shè)計(jì)，對試壓壓力、保壓時間、試壓允許壓降、液壓站的流量和壓力進(jìn)行設(shè)定，并自動保存設(shè)定數(shù)據(jù)。可對試壓結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲統(tǒng)計(jì)，并按要求打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表。包括每班測試總數(shù)、合格數(shù)量、被測管規(guī)格及生產(chǎn)單位、材質(zhì)、測試起始時間及結(jié)束時間等。另外，系統(tǒng)還可以按月對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)出各生產(chǎn)單位每月測試的總數(shù)及合格數(shù)量。并可打印每班生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表及每月各生產(chǎn)單位的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

關(guān)鍵詞：RS232數(shù)據(jù)通訊;動畫連接;組態(tài)王6.5

全自動封堵式鋼管水試壓系統(tǒng)是由恒基泰公司自行研制的一種高性能機(jī)電液一體化鋼管水試壓裝置。試運(yùn)行安全可靠壓過程自動化度程高、速度快、操作人員少。整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊，電耗低，本系統(tǒng)按功能由以下12部分組成：機(jī)體﹑排氣密封頭總成﹑注水密封頭總成﹑液壓系統(tǒng)﹑水路系統(tǒng)﹑氣控系統(tǒng)﹑電控系統(tǒng)﹑夾具﹑退管裝置﹑托輥﹑舉管裝置。其中，排氣密封頭總成又包括以下功能部件：排氣閥﹑小端密封頭﹑承載橫梁﹑鏈輪-螺母傳動系統(tǒng)﹑四輪小車等。各部分通過工業(yè)計(jì)算機(jī)+PLC進(jìn)行監(jiān)視控制。完成待側(cè)鋼管的測量，封堵，排氣，增壓，卸荷，控水。

一、PLC 與上位機(jī)的通訊

我們?nèi)舛率戒摴芩噳合到y(tǒng)控制點(diǎn)在100左右，所以我們選擇具有128個點(diǎn)的三菱FX2N系列，可用三菱PLC的編程電纜連接PLC和計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)的RS232的串行口采集PLC數(shù)據(jù)。

RS-232-C中信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏 輯“1”，-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“1” 。傳輸電纜長度 由RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為50英尺，其實(shí)這個4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過50英尺。

RS-485中的信號線的電壓均為正關(guān)系。即：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片。抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好. . RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器， 即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

（一）設(shè)備連接

利用PLC 與計(jì)算機(jī)專用的F2 - 232CAB 型RS232C 電纜，將PLC 通過編程口與上位計(jì)算機(jī)串口（COM 口） 連接，進(jìn)行串行通訊。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口，I/ O 設(shè)備通過RS232 串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口。

（二）設(shè)備配置：

在組態(tài)王工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū)，點(diǎn)擊“設(shè)備”大綱項(xiàng)下PLC 與上位計(jì)算機(jī)所連串口（COM 口） ，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

FX 系列PLC 編程口的通訊COM 口參數(shù)設(shè)置：

[波特率 數(shù)據(jù)位長度 停止位長度 奇偶校驗(yàn)位 通信方式 9600 7 1 偶校驗(yàn) RS232 ]

然后在組態(tài)王瀏覽器目錄內(nèi)容顯示區(qū)內(nèi)雙擊所設(shè)COM 口對應(yīng)的“新建”圖標(biāo)，會彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂υ捒颉Ｔ诖藢υ捒蛑型瓿膳c組態(tài)王通訊的設(shè)備的設(shè)置。

生產(chǎn)廠家設(shè)備名稱通信描述：三菱? ? ? FX2N? ? ? ?串行口

利用設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿纱型ㄓ嵎绞降腎/ O 設(shè)備安裝，安裝過程簡單、方便。在配置過程中，用戶需選擇I/ O 設(shè)備的生產(chǎn)廠家、設(shè)備型號、連接方式，為設(shè)備指定一個邏輯設(shè)備名，設(shè)定設(shè)備地址（FX 系列PLC 在使用編程口進(jìn)行通訊時，不需要設(shè)備地址） 。

（三）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫

在工程管理器中，選擇“數(shù)據(jù)庫/ 數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建圖標(biāo)”，彈出“變量屬性”對話框。定義FX2N PLC 相應(yīng)寄存器：斜體字dddo 、dddd、ddd 等表示格式中可變部分，d 表示十進(jìn)制數(shù)，o 表示八進(jìn)制數(shù)，變化范圍列于取值范圍中。組態(tài)王按照寄存器名稱來讀取下位機(jī)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。組態(tài)王中定義的寄存器與下位機(jī)所有的寄存器相對應(yīng)。如定義非法寄存器。將不被承認(rèn)。如定義的寄存器在所用的下位機(jī)具體型號中不存在，將讀不出數(shù)據(jù)。

二、圖形界面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)圖形界面，就是用抽象的圖形畫面來模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場和相關(guān)的工控設(shè)備。組態(tài)王具有較豐富的圖庫，，使用起來非常方便，包擴(kuò)各種儀表，開關(guān)，閥門，泵，管道，傳感器，傳感器等。當(dāng)需要時可直接打開圖庫，雙擊拖入事先創(chuàng)建的新畫面。利用它用戶可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時間，從整體上提高工控軟件的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。我們設(shè)計(jì)全封堵式鋼管水試壓系統(tǒng)的上位機(jī)界面時，充分運(yùn)用工具箱和圖庫工具來完成我們的畫面。在整個過程中，我覺得一個較完備的界面是經(jīng)過一次次的修改最后才得以完成的，所以耐心與興趣是必不可少的。只有靈活運(yùn)用各種工具和方法才能達(dá)到更好的視覺和運(yùn)用效果，使畫面變得更加形象，使用起來更加方便。

三、數(shù)據(jù)庫以及建立動畫連接

在我們?nèi)詣臃舛率戒摴芩噳合到y(tǒng)中，為了使各畫面與主畫面間能更加方便的切換，使其使用個更加方便，我們通常在個畫面間使用按鈕連接。下面我們便介紹一下怎么使用按鈕連接。

（一）在工具下拉式菜單選中“按鈕”，在畫面中創(chuàng)建按鈕，右鍵單擊，彈出對話框，選擇“字符串替換”，彈出“按鈕屬性”對話框鍵入按鈕名字。

（二）左鍵雙擊，彈出“動畫連接”對話框，根據(jù)按鈕所要實(shí)現(xiàn)的功能，選擇相應(yīng)的動畫連接方式。例如我們選擇“按下時”彈出“命令語言” 對話框，我們可以鍵入或選擇命令語言，用以實(shí)現(xiàn)我們要實(shí)現(xiàn)的功能。

（三）完成后，進(jìn)入“運(yùn)行系統(tǒng)”當(dāng)我們按下按鈕時，就會自動打開我們所要連接的畫面。

四、結(jié)語

組態(tài)王軟件學(xué)習(xí)容易，設(shè)計(jì)簡單，大大縮短了開發(fā)周期，界面類似于WINDOWS操作系統(tǒng)，操作簡單，對各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行實(shí)時監(jiān)控一目了然，減輕了操作人員工作負(fù)擔(dān)，即使上位機(jī)突然死機(jī)也不會影響系統(tǒng)運(yùn)行，更加安全可靠。

作者簡介：游強(qiáng)華;男;（1980-3）;漢族;本科學(xué)歷;助理工程師;主要從事工作和研究方向是高低壓配電系統(tǒng)及其控制;低壓電機(jī)啟動及節(jié)能設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)，;控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及開發(fā)方面。