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(cè)繁瑣復(fù)雜問(wèn)題，本文采用工控機(jī)和RS-485總線，設(shè)計(jì)了綜合電子系統(tǒng)檢測(cè)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(cè)試設(shè)備的問(wèn)題。系統(tǒng)通過(guò)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(shí)現(xiàn)綜合電子系統(tǒng)各部件數(shù)據(jù)采集與性能測(cè)試。系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行表明，該系統(tǒng)兼容性良好，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)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(cè)方法功能單一，耗時(shí)長(zhǎng)，檢測(cè)效率低，已無(wú)法滿足裝備維修使用的要求。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)檢測(cè)技術(shù)也有了顯著的進(jìn)步，一體化與智能化檢測(cè)成為了工業(yè)檢測(cè)中最常用的檢測(cè)方式。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于組態(tài)王與RS-485的綜合電子系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)[2]，與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，該檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)耗時(shí)短，效率高，操作簡(jiǎn)單，能有效提高檢測(cè)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(jiàn)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(wèn)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(jì)了綜合電子系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案

系統(tǒng)上位機(jī)由工控機(jī)構(gòu)成，通過(guò)ADAM4520模塊，將現(xiàn)場(chǎng)采集的RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)化為RS-232信號(hào)，并傳送到工控機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理；下位機(jī)由分布在現(xiàn)場(chǎng)的采集模塊、輸入模塊、輸出模塊等組成，通過(guò)模塊將信號(hào)采集與發(fā)送進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)。 如圖1所示，被測(cè)部件的信號(hào)通過(guò)采集模塊與輸入模塊進(jìn)行采集，然后通過(guò)ADAM4520模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換后送入工控機(jī)，由工控機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理；部分被測(cè)部件需要由工控機(jī)給定值，通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊后由輸出模塊通過(guò)光耦隔離模塊后送入被測(cè)部件，觀察軟件界面內(nèi)測(cè)部件返回值是否發(fā)生相對(duì)應(yīng)的變化即可對(duì)部件是否損壞進(jìn)行判斷。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括1臺(tái)研華IPG610工控機(jī)，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(gè)畫(huà)面分割器。其中畫(huà)面分割器在檢測(cè)計(jì)算機(jī)時(shí)使用，可以使測(cè)試軟件和計(jì)算機(jī)界面在同一個(gè)顯示器上顯示，方便進(jìn)行檢測(cè)觀察。

ADAM-4520是實(shí)現(xiàn)RS-232到RS-485的轉(zhuǎn)化模塊，當(dāng)硬件配置正確時(shí)，并不需要軟件驅(qū)動(dòng)，即可完成轉(zhuǎn)換。另外，考慮到檢測(cè)信號(hào)相互之間可能會(huì)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(rèn)波特率為9600bps，數(shù)據(jù)格式為32位浮點(diǎn)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(hào)，模擬量采集模塊可采集模擬量輸入信號(hào)（如電壓、電流），其可編程輸入范圍可以應(yīng)用于其各自獨(dú)立的輸入通道中。

3 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件是基于組態(tài)王6.55平臺(tái)，組態(tài)王是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)[4]，正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)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(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。

系統(tǒng)的人機(jī)界面包括系統(tǒng)主界面、部件選擇界面、被測(cè)部件檢測(cè)界面、檢測(cè)結(jié)果界面。系統(tǒng)部件主畫(huà)面如下圖2所示。

4 運(yùn)行調(diào)試

綜合電子系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)04式步戰(zhàn)車和07式122L進(jìn)行檢測(cè)，本文以07式122L數(shù)據(jù)融合處理器檢測(cè)的數(shù)據(jù)IO檢測(cè)和AD檢測(cè)為例進(jìn)行說(shuō)明。首先講述數(shù)據(jù)融合處理器I/O檢測(cè)，點(diǎn)擊自動(dòng)檢測(cè)按鈕系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，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(duì)應(yīng)部分發(fā)生故障，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果檢查相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容即可查出故障點(diǎn)，大大提高了檢測(cè)維修的效率。

數(shù)據(jù)融合處理器AD檢測(cè)主要檢測(cè)其各信號(hào)給定與輸出是否正常。點(diǎn)擊開(kāi)始檢測(cè)按鈕后，通過(guò)軟件界面內(nèi)的滑條或控制柜面板上的滑動(dòng)變阻器旋鈕來(lái)給定或改變數(shù)據(jù)融合處理器輸入AD信號(hào)數(shù)值的大小，觀察其對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出是否在正常范圍內(nèi)變化，如圖4所示，檢測(cè)結(jié)束后可在檢測(cè)結(jié)果中查看本次檢測(cè)結(jié)果。

5 總結(jié)

本文設(shè)計(jì)了一種基于組態(tài)王和RS485的綜合電子系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)，利用工控機(jī)通過(guò)RS485通信總線與各測(cè)控模塊進(jìn)行通信控制，對(duì)綜合電子系統(tǒng)各部件進(jìn)行檢測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)由組態(tài)王6.55進(jìn)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(guò)實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)表明，該系統(tǒng)運(yùn)行良好，相較于以往的檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率都有很大的提升，對(duì)于其他相關(guān)產(chǎn)品也有很大的應(yīng)用價(jià)值。

圖4 數(shù)據(jù)融合處理器AD檢測(cè)

【參考文獻(xiàn)】

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