組態(tài)王對機床數(shù)據(jù)的可視化監(jiān)控

馬樹德 郭 強 呂振國

通用技術(shù)集團大連機床有限責(zé)任公司 遼寧 大連 116620

1 組態(tài)王軟件介紹

組態(tài)王軟件是一種以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)。用于工業(yè)自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控，具有良好的開放性和適應(yīng)性，可以方便對其進行開發(fā)和拓展。組態(tài)軟件也可為實驗者提供了實時現(xiàn)場監(jiān)控，以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線，可便利的生成各種報表。

2 多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表的介紹

多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表專門針對供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控需求和設(shè)計制造。它能高精度的測量所有常用的電力參數(shù)，如三項電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能，同時還具有電能累計、電能脈沖輸出、超限報警、開關(guān)量輸入輸出、模擬量輸出與網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，支持RS485通訊。實際使用時運用RS485轉(zhuǎn)USB接口與上位機連接通訊。

3 通訊

組態(tài)王需要與電力儀表和測溫儀通訊，采集相關(guān)數(shù)據(jù)用于顯示和作圖。找到組態(tài)王左側(cè)系統(tǒng)欄設(shè)備，點擊任意COM口會彈出新建選項，雙擊新建，彈出設(shè)備導(dǎo)向窗口，在此窗口可以選擇要連接的設(shè)備，本例選用PLC-莫迪康-ModbusRTU-COM。點擊下一步給要連接的設(shè)備指定唯一邏輯名稱，然后依次點擊下一步選擇與設(shè)備連接的串口和安裝的設(shè)備指定地址以及設(shè)置故障恢復(fù)時間，點擊完成即可。

通訊設(shè)置完成后，右鍵進入測試界面，測試組態(tài)王是否與儀表連接成功，輸入電力儀表任意變量寄存器號如40082合相有功功率讀取數(shù)據(jù)，若能讀出功率數(shù)值則連接成功。

測溫儀的連接步驟與上述相同，測試環(huán)節(jié)可以使用寄存器40049探頭1溫度數(shù)值來進行測試。

4 畫面 程序 變量

本例做了4個畫面，分別為功率、電能、溫度，及溫度報表。

四個畫面中都設(shè)有畫面按鍵可以相互切換。

功率界面可以實時觀測機床有功、無功、視在功率數(shù)據(jù)變化，和一段時間內(nèi)各功率的最大值。歷史趨勢曲線圖可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實時曲線，也可以通過按鍵切換來實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)曲線與實時數(shù)據(jù)曲線的觀測。

電能界面可以觀測一次側(cè)正向，負向有功功率，正向、負向無功功率。可以觀測實時電能曲線與歷史電能曲線。設(shè)有電力清零按鈕，可以清除以前的電能累計數(shù)。可以更好地記錄某一段時間電能。

溫度界面可以觀測兩個溫度、溫度差實時數(shù)據(jù)及曲線。

溫度報表界面可以已表格形式保存采集到的數(shù)據(jù)，可以以Excel表格的形式保存到電腦。

主要用到的控件包括 文本 菜單文本 按鈕歷史趨勢曲線報表窗口

文本控件可以根據(jù)需求選擇不同功能，可以只顯示設(shè)定好的文本，也可以關(guān)聯(lián)讀取到的數(shù)據(jù)來顯示變量的值。界面中各個功率、電能數(shù)值的顯示就是文本控件關(guān)聯(lián)從儀表中讀取到的數(shù)值。

按鈕控件主要功能是按下時執(zhí)行設(shè)定的命令語言來實現(xiàn)不同功能，如退出的命令語言為Exit(0)；退出運行模式，讀取最大功率本站點有功功率最大值=Ctrl4.HTGet Value(1，"Max Value")；用于讀取歷史曲線中一段時間最大功率，

歷史趨勢曲線控件主要是向其添加曲線，變量來自數(shù)據(jù)詞典

為了實現(xiàn)曲線與歷史曲線的切換，需畫面命令語言與按鈕的的配合

畫面命令語言

if(本站點q2==1)

Ctrl4.HTUpdateToCurrent Time()；

實時數(shù)據(jù)與停止需分別對q2進行賦值，來實現(xiàn)功能的切換。電能的切換也是如此。

數(shù)據(jù)詞典用于定義所有變量，其類型包括IO離散 整型 字符串 實數(shù)，內(nèi)存離散整型字符串實數(shù)。定義一個變量除了選擇變量類型，還需要定義數(shù)據(jù)類型，連接設(shè)備，關(guān)聯(lián)變量寄存器號，采集頻率，初始值，最大值，最小值，采集方式等。

5 實際效果

以VDW50為例運用寫好的界面測量機床各個確定狀態(tài)下的功率與一段時間的電能，可以清楚看出不同狀態(tài)不同時間的功率差別與波動。以及各個狀態(tài)下電能的消耗。下圖為機床在急停狀態(tài)下功率監(jiān)控界面

6 結(jié)語

機床界面僅能顯示與數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)的運行狀態(tài)，并不能顯示出整體或局部的機床數(shù)據(jù)，所以機床數(shù)據(jù)的可視化可以幫助設(shè)計師更好更直觀的了解機床性能。方便機床操作者更快的熟悉機床性能，也便于非專業(yè)者清晰明了的觀察機床狀態(tài)。