基于EtherCAT和LabVIEW的風(fēng)洞安全聯(lián)鎖及狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 高速空氣動(dòng)力研究所，四川 綿陽(yáng) 621000)

0 引言

1.2米×1.2米半回流暫沖式跨超聲速風(fēng)洞(簡(jiǎn)稱1.2米風(fēng)洞)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)之一，主要作用是通過(guò)對(duì)一些影響風(fēng)洞設(shè)備和人員安全的設(shè)備和環(huán)節(jié)進(jìn)行聯(lián)鎖控制，確保人員和設(shè)備的安全[1]。狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)作為設(shè)備使用和維護(hù)中很好的輔助手段[2-4]，在機(jī)械、電力及風(fēng)洞等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

本文基于1.2米風(fēng)洞安全聯(lián)鎖系統(tǒng)信號(hào)覆蓋不全、缺少設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，利用EtherCAT總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖信號(hào)冗余采集，增大聯(lián)鎖信號(hào)覆蓋范圍，并對(duì)重點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，選用LabVIEW作為上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)[5]，利用多種通訊方式獲取更廣泛監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了功能完善、實(shí)時(shí)性好、監(jiān)測(cè)分析能力強(qiáng)的安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

1 總體設(shè)計(jì)

1.2米風(fēng)洞安全聯(lián)鎖及狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)作為保障風(fēng)洞安全的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性具有很高要求。傳統(tǒng)的線纜直連接方式有很好的實(shí)時(shí)性，但針對(duì)大量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，線纜走線復(fù)雜。本系統(tǒng)選擇德國(guó)倍福CX5010作為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)下位PLC，其具備EtherCAT通訊協(xié)議，滿足了實(shí)時(shí)性和可靠性要求[6-9]。安全聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)利用分布式子站點(diǎn)采集安全聯(lián)鎖信號(hào)和部分分散設(shè)備狀態(tài)信息，并通過(guò)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，主站點(diǎn)以硬連接方式與VXI系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)吹風(fēng)試驗(yàn)的安全聯(lián)鎖和應(yīng)急報(bào)警；安全聯(lián)鎖上位機(jī)具有多網(wǎng)卡，分別連接安全聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)、測(cè)控網(wǎng)、自主式網(wǎng)絡(luò)。在安全聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)中作為系統(tǒng)上位機(jī)，對(duì)安全聯(lián)鎖PLC下位機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)顯示與存儲(chǔ)、故障預(yù)警等；測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)OPC獲取控制系統(tǒng)上位機(jī)關(guān)于柔壁噴管控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，并與測(cè)量上位機(jī)通信獲取吹風(fēng)車次及試驗(yàn)馬赫數(shù)等信息；自主式網(wǎng)絡(luò)中將通過(guò)Modbus協(xié)議發(fā)布控制系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)給自主式系統(tǒng)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)故障診斷。系統(tǒng)總體組成原理如圖1所示。

圖1 安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成原理圖

2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 聯(lián)鎖及監(jiān)測(cè)信號(hào)配置

安全聯(lián)鎖信號(hào)主要針對(duì)影響風(fēng)洞運(yùn)行安全、影響試驗(yàn)正常進(jìn)行的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行選取，而監(jiān)測(cè)信號(hào)主要為重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，其狀態(tài)直接影響風(fēng)洞運(yùn)行性能或者設(shè)備安全等。本文聯(lián)鎖與監(jiān)測(cè)信號(hào)主要包括以下幾大類：

1)開(kāi)閉聯(lián)鎖，包括風(fēng)洞超擴(kuò)段合攏狀態(tài)、試驗(yàn)段掛鉤狀態(tài)、亞擴(kuò)段人孔、超擴(kuò)段內(nèi)壁應(yīng)急按鈕、增量引射器人孔狀態(tài)檢測(cè)，此類信號(hào)均為數(shù)字量信號(hào)，確保試驗(yàn)前各風(fēng)洞洞體設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)。

2)壓力聯(lián)鎖，包括風(fēng)洞調(diào)壓閥后和前室電接點(diǎn)壓力表(一級(jí)安全聯(lián)鎖)，為數(shù)字量信號(hào)；調(diào)壓閥后和前室壓力變送器(二級(jí)安全聯(lián)鎖)，為模擬量信號(hào)。在聯(lián)鎖策略中，先觸發(fā)二級(jí)安全聯(lián)鎖，再觸發(fā)一級(jí)安全聯(lián)鎖，分別確保試驗(yàn)安全和風(fēng)洞設(shè)備安全。

3)電源狀態(tài)，對(duì)控制系統(tǒng)電源進(jìn)行監(jiān)控，以此掌握整個(gè)風(fēng)洞電源系統(tǒng)狀態(tài)，特別在風(fēng)洞停電時(shí)即時(shí)發(fā)現(xiàn)，并通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)應(yīng)急處理實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞安全關(guān)閉。

4)設(shè)備狀態(tài)，1.2米風(fēng)洞主要控制系統(tǒng)均采用電液伺服系統(tǒng)，對(duì)液壓系統(tǒng)主要工作參數(shù)如壓力、溫度和液位的狀態(tài)監(jiān)測(cè)[10]，有利于掌握液壓系統(tǒng)的性能，確保相應(yīng)設(shè)備安全。風(fēng)洞試驗(yàn)前需調(diào)整增量引射器、柔壁噴管狀態(tài)以滿足試驗(yàn)對(duì)洞體條件的要求，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)也尤為重要。

2.2 PLC硬件平臺(tái)

本文構(gòu)建基于EtherCAT總線技術(shù)的PLC硬件平臺(tái)，選擇德國(guó)BECKHOFF系列產(chǎn)品。主站點(diǎn)選擇嵌入式控制器CX5010，從站則選用EK1100耦合器實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)間通訊，并連接EtherCAT端子模塊完成信號(hào)采集，包括數(shù)字量輸入模塊EL1008、數(shù)字量輸出模塊EL2008、模擬量輸入模塊EL3058、Modbus通訊模式EL6022、EtherCAT通訊擴(kuò)展模塊等，PLC硬件平臺(tái)配置如圖2所示。

圖2 PLC硬件平臺(tái)配置

2.3 傳感器配置

傳感器主要實(shí)現(xiàn)各模擬量信號(hào)采集，采集硬件為EL3058模擬量輸入模塊和EL6022串口端子模塊，傳感器主要包括：

1)壓力傳感器，包括油源壓力傳感器和氣體壓力傳感器，壓力測(cè)量范圍為0～20 MPa，均采用24VDC供電、兩線制麥克MPM483傳感器，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)4～20 mA模擬量電流信號(hào)。

2)油源系統(tǒng)油溫液位傳感器，采用余姚環(huán)工PB8701一體式傳感器，油溫量程為0～60 ℃，液位量程為0～1 000 mm，供電為24VDC，輸出兩路標(biāo)準(zhǔn)4～20 mA模擬量電流信號(hào)，并具有一路數(shù)顯輸出，供現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)油溫顯示使用。

3)電量參數(shù)儀，選用施耐德DM2305系列，輸入電壓25～450 V，測(cè)量精度可達(dá)0.3% F S，通過(guò)RS485協(xié)議實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)采集。

3 軟件設(shè)計(jì)

1.2米風(fēng)洞安全聯(lián)鎖及狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件根據(jù)功能特點(diǎn)，主要包含兩部分：PLC下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件。下位機(jī)PLC軟件位于CX5010控制器內(nèi)，采用TwinCAT2實(shí)現(xiàn)下位機(jī)軟件編寫。上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與測(cè)控系統(tǒng)、自主式系統(tǒng)相連，且各系統(tǒng)軟件平臺(tái)各異，包括LabVIEW、CVI、InTouch等。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)需要涉及多網(wǎng)絡(luò)、多系統(tǒng)，筆者采用了圖形化的編程環(huán)境LabVIEW[11]軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)OPC、TCP/IP、Modbus等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖及狀態(tài)監(jiān)控信號(hào)的獲取與發(fā)布，系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)流圖如圖3所示。

圖3 軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖

3.1 PLC下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

PLC軟件運(yùn)行于CX5010實(shí)時(shí)內(nèi)核中，具有響應(yīng)時(shí)間快的特點(diǎn)，主要完成安全聯(lián)鎖信號(hào)數(shù)據(jù)采集處理、安全聯(lián)鎖策略，并以DO輸出方式向VXI系統(tǒng)、閥門和迎角控制系統(tǒng)、操作控制臺(tái)傳送安全聯(lián)鎖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞安全聯(lián)鎖功能。

3.1.1 系統(tǒng)組態(tài)

聯(lián)鎖信號(hào)包含開(kāi)關(guān)量狀態(tài)、模擬量狀態(tài)等，通過(guò)倍福采集模塊實(shí)現(xiàn)采集，采集信號(hào)的數(shù)據(jù)處理，首先需要利用TwinCAT2軟件的System Manager模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件I/O模塊的組態(tài)，利用PLC Control模塊定義變量，并在System Manager中建立變量與硬件之間的映射關(guān)系，進(jìn)而在PLC中可以獲取硬件采集信號(hào)，并對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行物理意義處理，整合利用數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)輸出控制。

3.1.2 聯(lián)鎖策略

聯(lián)鎖策略主要根據(jù)風(fēng)洞運(yùn)行安全的需要，由采集到的單個(gè)聯(lián)鎖信號(hào)或者多個(gè)聯(lián)鎖信號(hào)的組合，對(duì)風(fēng)洞各系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)鎖控制的策略。按運(yùn)行時(shí)間主要分為風(fēng)洞啟動(dòng)開(kāi)車安全聯(lián)鎖和風(fēng)洞停車安全聯(lián)鎖。

1)風(fēng)洞啟動(dòng)安全聯(lián)鎖：安全聯(lián)鎖系統(tǒng)在風(fēng)洞啟動(dòng)時(shí)對(duì)開(kāi)閉聯(lián)鎖進(jìn)行檢查，包括超擴(kuò)段合攏、試驗(yàn)段掛鉤、應(yīng)急按鈕、亞擴(kuò)段人孔、增量引射器人孔，并對(duì)動(dòng)力電、洞體狀態(tài)(包括閥門、增量引射器開(kāi)度、柔壁噴管型面等)、油源狀態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)(如圖4所示)，確保在風(fēng)洞開(kāi)車啟動(dòng)前，風(fēng)洞相應(yīng)設(shè)備處于關(guān)閉及正常運(yùn)行狀態(tài)。

圖4 風(fēng)洞啟動(dòng)安全聯(lián)鎖策略

在啟動(dòng)安全聯(lián)鎖中，所有的開(kāi)閉聯(lián)鎖為與的關(guān)系，任一條件不滿足聯(lián)鎖信號(hào)均不正常，控制上位機(jī)將不能開(kāi)始試驗(yàn)。同時(shí)，控制上位機(jī)也接收安全聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送的動(dòng)力電信號(hào)、洞體條件和油源狀態(tài)信號(hào)，如若出現(xiàn)異常，也不能開(kāi)始試驗(yàn)、開(kāi)啟風(fēng)洞。

2)風(fēng)洞運(yùn)行過(guò)程中的停車聯(lián)鎖：風(fēng)洞運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)某些緊急情況將啟動(dòng)停車程序，主要為開(kāi)閉聯(lián)鎖信號(hào)異常、動(dòng)力電停電、運(yùn)行壓力超壓。系統(tǒng)通過(guò)485總線與電量參數(shù)儀通信，獲取動(dòng)力電信號(hào)，若停電，向VXI系統(tǒng)輸出動(dòng)力電停電異常信號(hào)；吹風(fēng)試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)置超壓一級(jí)、二級(jí)聯(lián)鎖機(jī)制，二級(jí)聯(lián)鎖的超壓壓力值低于一級(jí)聯(lián)鎖超壓壓力值，實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞多重保護(hù)，若其中一個(gè)超壓，即向VXI系統(tǒng)輸出運(yùn)行壓力超壓信號(hào)。在聯(lián)鎖信號(hào)異常、動(dòng)力電停電和運(yùn)行壓力超壓任一情況發(fā)生時(shí)，風(fēng)洞將啟動(dòng)緊急停車流程，流程如圖5所示。

圖5 風(fēng)洞緊急停車安全聯(lián)鎖策略

3.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)軟件采用LabVIEW 2015設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄與查詢、數(shù)據(jù)發(fā)布等功能。

3.2.1 功能設(shè)計(jì)

3.2.1.1 數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測(cè)

對(duì)安全聯(lián)鎖上位機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行組織管理，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等，通過(guò)界面組態(tài)等手段，實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞聯(lián)鎖信號(hào)、閥門、柔壁、增量引射器等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)與顯示。

此項(xiàng)功能主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)刷新與顯示，設(shè)計(jì)中采用LabVIEW DSC功能模塊實(shí)現(xiàn)，主要開(kāi)發(fā)流程包括：設(shè)備驅(qū)動(dòng)配置、變量配置和數(shù)據(jù)綁定等。

1)設(shè)備驅(qū)動(dòng)配置：NI OPC Server2013中集成了很多廠家的PLC通信模塊，且通信周期≤100 ms，可便利地獲取PLC數(shù)據(jù)信息。在NI OPC Server2013新建通訊通道，并配置其PLC Device ID、安全聯(lián)鎖PLC TPY文件、通道號(hào)，具圖6所示。

圖6 設(shè)備驅(qū)動(dòng)配置圖

2)變量配置：安全聯(lián)鎖上位機(jī)與下位機(jī)通信方式為OPC，通過(guò)OPC Server2013配置通訊變量，建立LabVIEW與PLC通信通道，實(shí)現(xiàn)兩者間數(shù)據(jù)傳輸。

3)數(shù)據(jù)綁定：變量配置完成后，變量與安全聯(lián)鎖狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件中控件綁定后才能讀/寫。數(shù)據(jù)綁定在控件屬性窗口中操作，數(shù)據(jù)綁定如圖7所示。

圖7 數(shù)據(jù)綁定窗口

4)數(shù)據(jù)通信：安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件與其他設(shè)備進(jìn)行通信主要采用了TCP/IP、串口和Modbus通訊協(xié)議。

(1)TCP/IP通信模塊：安全聯(lián)鎖上位機(jī)與測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信獲取相關(guān)信息與數(shù)據(jù)，采用TCP/IP通信協(xié)議進(jìn)行通信。設(shè)計(jì)TCP/IP通信程序，偵聽(tīng)TCP讀取從測(cè)控計(jì)算機(jī)傳輸給安全聯(lián)鎖上位機(jī)的車次號(hào)、馬赫數(shù)、開(kāi)車信號(hào)等消息。

(2)串口通信模塊：安全聯(lián)鎖上位機(jī)與直流線性電源(普源精電D8321A和安捷倫E4634)通信獲取相關(guān)信息與數(shù)據(jù)。根據(jù)電源通訊接口選用串口(VISA)進(jìn)行通信，首先需要配置串口端口號(hào)或者IP地址，再輸入電源讀寫字符串指令讀取通道電壓電流狀態(tài)，指令字符串如下所示：

:INST CH1

:MEASure:VOLTage:DC?(*通道1電壓*)

:INST CH2

:MEASure:VOLTage:DC? (*通道2電壓*)

:INST CH3

:MEASure:VOLTage:DC? (*通道3電壓*)

:INST CH1

:MEASure:CURRent:DC? (*通道1電流*)

:INST CH2

:MEASure: CURRent:DC? (*通道1電流*)

:INST CH3

:MEASure: CURRent:DC? (*通道1電流*)

3.2.1.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢

安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)除實(shí)時(shí)顯示外，還需要有追溯功能，便于通過(guò)過(guò)程數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而分析設(shè)備性能狀況。因此，軟件需實(shí)現(xiàn)變量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能使用LabVIEW DSC功能模塊實(shí)現(xiàn)，將變量信息存儲(chǔ)在NI數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)配置方法如圖8所示。

圖8 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)配置

軟件調(diào)用Historical Trend (DSC)子VI模塊，實(shí)現(xiàn)了查詢起始時(shí)間和終止時(shí)間的選擇、數(shù)據(jù)歷史曲線查詢顯示功能。為了方便查詢使用圖形化語(yǔ)言設(shè)計(jì)了車次號(hào)的刷新選擇和變量的刷新選擇程序。軟件調(diào)用Alarm & Event Query 子VI模塊，在報(bào)警顯示界面實(shí)現(xiàn)了查詢起始時(shí)間和終止時(shí)間的選擇、歷史報(bào)警信息查詢顯示功能，在主界面設(shè)計(jì)調(diào)用read alarm子VI實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息。

3.2.1.3 基于Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)上傳

軟件采用Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，程序內(nèi)使用循環(huán)調(diào)用“Read Variable”VI依次讀取柔壁系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)庫(kù)文件中變量的值，再調(diào)用“Write Variable”VI將相應(yīng)的值寫入到“TOALMSS”MODBUS庫(kù)文件變量地址中，InTouch軟件通過(guò)Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取。

3.2.2 界面設(shè)計(jì)

圖9 安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件組成

根據(jù)軟件功能劃分和監(jiān)測(cè)信號(hào)站點(diǎn)分布等特點(diǎn)，軟件主要包含7個(gè)子界面，如圖9所示。軟件界面主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，需要具有較好的人機(jī)界面。根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多、狀態(tài)信號(hào)廣等特點(diǎn)，對(duì)軟件主界面，即試驗(yàn)監(jiān)視界面進(jìn)行分區(qū)設(shè)置，一共分為9個(gè)功能區(qū)：界面切換區(qū)、壓力顯示區(qū)、閥門狀態(tài)顯示區(qū)、迎角機(jī)構(gòu)狀態(tài)顯示區(qū)、柔壁成型狀態(tài)顯示區(qū)、風(fēng)洞密封與人孔監(jiān)視區(qū)、油源狀態(tài)顯示區(qū)、報(bào)警顯示區(qū)和試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)顯示區(qū)，如圖10所示。

圖10 安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)測(cè)上位機(jī)主界面

4 應(yīng)用效果分析

1.2米風(fēng)洞安全聯(lián)鎖與狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建成以后已運(yùn)行兩年，一直應(yīng)用于風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中，有效保障了風(fēng)洞試驗(yàn)和人員設(shè)備安全。在風(fēng)洞狀態(tài)檢查、運(yùn)行壓力差壓、動(dòng)力電停電等突發(fā)情況下均能準(zhǔn)確報(bào)警并觸發(fā)緊急關(guān)車流程。對(duì)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的查詢及回溯分析，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析，便于掌握風(fēng)洞設(shè)備性能狀態(tài)，應(yīng)用效果明顯。

如系統(tǒng)運(yùn)行期間，曾多次準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)風(fēng)洞超壓報(bào)警，將風(fēng)洞運(yùn)行壓力限制在當(dāng)前超壓壓力值，并向控制系統(tǒng)上位機(jī)發(fā)出超壓警報(bào)，觸發(fā)應(yīng)急關(guān)車流程，保證了風(fēng)洞運(yùn)行安全。報(bào)警顯示界面中報(bào)警信息可對(duì)單個(gè)或者多個(gè)變量進(jìn)行查詢，并對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)。如圖11所示為某次跨聲速試驗(yàn)時(shí)的超壓報(bào)警信息，由于試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诖蠊ソ菚r(shí)堵塞度太大，致使總壓持續(xù)增加，觸發(fā)風(fēng)洞前室[1]電接點(diǎn)壓力表超壓。

圖11 歷史報(bào)警信息查詢界面

針對(duì)本系統(tǒng)聯(lián)鎖和監(jiān)測(cè)信號(hào)多，根據(jù)吹風(fēng)車次和時(shí)間類別，設(shè)置了數(shù)據(jù)查詢界面。通過(guò)車次號(hào)和時(shí)間段可對(duì)系統(tǒng)中各變量進(jìn)行查詢，并可對(duì)顯示曲線進(jìn)行多種設(shè)置。圖12給出按照車次號(hào)查詢的1#油源進(jìn)出口壓力數(shù)據(jù)曲線圖，通過(guò)對(duì)進(jìn)出口油壓的分析，可以有效掌握油缸和液壓閥組的工作狀態(tài)，進(jìn)而掌握設(shè)備性能狀態(tài)。

圖12 吹風(fēng)車次及歷史數(shù)據(jù)查詢界面

5 結(jié)論

1.2米風(fēng)洞安全聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)安全聯(lián)鎖對(duì)象分布特點(diǎn)，基于EtherCAT總線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建分布式站點(diǎn)采集安全聯(lián)鎖對(duì)象數(shù)據(jù)，設(shè)置主站點(diǎn)對(duì)安全聯(lián)鎖進(jìn)行集中處理。下位機(jī)通過(guò)TwinCAT2編程實(shí)現(xiàn)了安全聯(lián)鎖功能，上位機(jī)通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，獲取了較為全面的風(fēng)洞設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用LabVIEW強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)了友好的用戶界面和數(shù)據(jù)查詢，實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)的監(jiān)測(cè)顯示與查詢分析。系統(tǒng)建成運(yùn)行結(jié)果表面，系統(tǒng)在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，聯(lián)鎖策略均能及時(shí)響應(yīng)，并給操作人員發(fā)出即時(shí)警告，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性均有可靠保證；系統(tǒng)各子界面功能分配清晰、各項(xiàng)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能完備、用戶界面友好，并實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)的詳細(xì)查詢功能，有效保證了風(fēng)洞洞體本身和其他設(shè)備安全，并為設(shè)備性能分析提供有效分析手段，為其他類似系統(tǒng)建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。