基于組態(tài)王的綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)設(shè)計

關(guān)震　李英順

【摘 要】為了解決傳統(tǒng)綜合電子系統(tǒng)各部件檢測繁瑣復(fù)雜問題，本文采用工控機和RS-485總線，設(shè)計了綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)，解決了以往綜合電子系統(tǒng)各部件使用單一功能測試設(shè)備的問題。系統(tǒng)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(jié)合組態(tài)王6. 55實現(xiàn)綜合電子系統(tǒng)各部件數(shù)據(jù)采集與性能測試。系統(tǒng)實際運行表明，該系統(tǒng)兼容性良好，運行穩(wěn)定，操作簡單，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】綜合電子系統(tǒng)；RS-485總線；組態(tài)王

綜合電子系統(tǒng)是步兵戰(zhàn)車的重要組成部分[1]，某型步兵戰(zhàn)車綜合電子系統(tǒng)各部件傳統(tǒng)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(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)檢測技術(shù)也有了顯著的進步，一體化與智能化檢測成為了工業(yè)檢測中最常用的檢測方式。因此，本文設(shè)計了一種基于組態(tài)王與RS-485的綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)[2]，與傳統(tǒng)的檢測方法相比，該檢測系統(tǒng)檢測耗時短，效率高，操作簡單，能有效提高檢測效率。組態(tài)軟件與分布式控制系統(tǒng)緊密相關(guān)，能夠支持大多數(shù)常見的通信協(xié)議和各種工控設(shè)備，它很好的解決了控制系統(tǒng)通用性的問題。因此，本文基于組態(tài)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(jié)合RS-485總線，設(shè)計了綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案

系統(tǒng)上位機由工控機構(gòu)成，通過ADAM4520模塊，將現(xiàn)場采集的RS-485信號轉(zhuǎn)化為RS-232信號，并傳送到工控機來實現(xiàn)監(jiān)督管理；下位機由分布在現(xiàn)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(fā)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)測部件返回值是否發(fā)生相對應(yīng)的變化即可對部件是否損壞進行判斷。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 硬件設(shè)計

本系統(tǒng)的硬件設(shè)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(zhuǎn)24V光耦隔離模塊，3塊5V轉(zhuǎn)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(xiàn)RS-232到RS-485的轉(zhuǎn)化模塊，當硬件配置正確時，并不需要軟件驅(qū)動，即可完成轉(zhuǎn)換。另外，考慮到檢測信號相互之間可能會產(chǎn)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(shè)置中，其默認波特率為9600bps，數(shù)據(jù)格式為32位浮點數(shù)，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(yīng)用于其各自獨立的輸入通道中。

3 軟件設(shè)計

本系統(tǒng)軟件是基于組態(tài)王6.55平臺，組態(tài)王是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)[4]，正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。

系統(tǒng)的人機界面包括系統(tǒng)主界面、部件選擇界面、被測部件檢測界面、檢測結(jié)果界面。系統(tǒng)部件主畫面如下圖2所示。

4 運行調(diào)試

綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)，可以對04式步戰(zhàn)車和07式122L進行檢測，本文以07式122L數(shù)據(jù)融合處理器檢測的數(shù)據(jù)IO檢測和AD檢測為例進行說明。首先講述數(shù)據(jù)融合處理器I/O檢測，點擊自動檢測按鈕系統(tǒng)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(diào)理指示燈未亮起，則其所對應(yīng)部分發(fā)生故障，通過檢測結(jié)果檢查相對應(yīng)的內(nèi)容即可查出故障點，大大提高了檢測維修的效率。

數(shù)據(jù)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(nèi)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(shù)據(jù)融合處理器輸入AD信號數(shù)值的大小，觀察其對應(yīng)的信號輸出是否在正常范圍內(nèi)變化，如圖4所示，檢測結(jié)束后可在檢測結(jié)果中查看本次檢測結(jié)果。

5 總結(jié)

本文設(shè)計了一種基于組態(tài)王和RS485的綜合電子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)，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(tǒng)各部件進行檢測。整個系統(tǒng)軟件平臺由組態(tài)王6.55進行搭建，硬件系統(tǒng)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(jīng)過實際運行檢測表明，該系統(tǒng)運行良好，相較于以往的檢測設(shè)備，檢測效率和準確率都有很大的提升，對于其他相關(guān)產(chǎn)品也有很大的應(yīng)用價值。

圖4 數(shù)據(jù)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(xiàn)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016（01）：11-13.

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

[3]劉景華，王辛杰，吳則舉.基于組態(tài)王的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)[J].青島理工大學(xué)學(xué)報，2008（04）：105-108.

[4]王建.組態(tài)王軟件入門與典型應(yīng)用[M].中國電力出版社，2014.endprint