基于组态软件的液压支架试验台测试系统设计

【摘

 要】利用力控 6.1 组态软件，按照 MT 312-2000 液压支架通用技术条件标准，设计

组态画面，定义

IO 设备组态，通过模拟量输入板卡，采集压力、温度、高度、行程开关等信

号；通过数字量输出板卡，控制相应的电磁阀、油泵等设备的动作；开发脚本，实现密封试
验、强度试验、寿命试验的自动加载。

 

　　【关键词】组态软件；液压支架通用技术条件标准；自动加载

 

　　组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级
的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监
控功能的、通用层次的软件工具。液压支架试验台测试系统利用中泰力控

6.1 开发设计，主

要功能是按照国家标准对液压支架进行各项试验，记录试验数据，生成试验报表并打印；
辅助功能是控制试验台上工作面的平衡上升、下降及插销退销。

 

　　一、液压支架试验台电液控制系统的设计

 

　　电液控制系统是液压支架试验台的监视和控制中心，它的核心部分是工控机和组态软
件开发的系统控制软件。其工作原理是各种外部传感器将现场信号通过输入板卡送给工控机，
工控机通过系统软件编写的程序对数据进行处理，将处理结果通过输出板卡控制电磁阀的
动作，最终完成液压支架试验台的各项性能试验。系统设计主要分为以下几部分：（

1）液

压系统设

 

　　计。液压系统分为油泵系统和乳化液泵系统。油泵系统负责试验台上工作台的上升、下降，
插销油缸插销、退销等动作；乳化液系统负责液压支架密封、适应、强度、寿命等各项加载试
验。液压系统采用结构紧凑的板式连接，电磁控制各种阀的动作，在关键管路位置安装压力
变送器为自动化控制做准备。（

2）控制柜的设计。控制柜采用数控开孔一次成型柜体，主要

由工控机、显示器、中间继电器、空气开关、智能数显表等元器件组成，具有信号采集、变换、
输出、显示、保护、报警和工控机通讯等多种功能。（

3）试验台各种传感器的安装和调试。传

感器是外部信号采集的主要途径，安装位置十分重要，压力变送器、温度变送器、激光传感
器，以及光电限位开关的合理安装，便于对现场信号的精确采集。（

4）基于组态软件的系

统控制软件设计。

 

　　

Forcecontrol6.1 组态软件建立的控制系统主要由用户组态窗口、数据库组态、脚本动作

组态三部分组成。一是用户窗口组态。窗口组态画面是人机交往的主要场所，根据实际需要，
设计各种的静态和动态画面，如数据显示画面，现场摸拟画面，参数设置画面和数据打印
等画面，来控制现场各种动作。二是数据库组态。实时数据库负责和

IO 设备调度程序的通信

获取设备的控制数据，给其它程序和其它数据库提供实时和历史数据，数据库之间可以互
相通信。按照液压支架试验台的测试要求，定义和设置了模拟

I/O 点、数字 I/O 点共 53 个点。

三是脚本动作组态。脚本动作是一种基于

VB 的编程语言，它是系统软件的核心，通过各种

脚本的编写可实现自动访问和控制实时数据，如液压支架上工作台的平衡上升，自动定位
脚本；插销、退销自动保护脚本；强度试验充液，增压，保压，卸荷各步骤自动变换循环脚
本等。

 

　　二、液压支架试验台电液控制系统主要功能的实现

 

　　（

1）试验台上工作台的平衡上升，自动定位。在液压支架试验台上工作台的平衡上升

的设计上，采用了目前非常先进的激光测距技术，测量上工作台四个角的上升高度，测量
数据通过输入板卡送给系统控制软件，经过系统控制软件中的脚本运算处理，输出信号给
输出板卡，控制液压系统电磁阀的动作，最终实现上工作台的平衡上升。激光测距仪的采用，
不仅解决了上工作台的平衡上升问题，而且代替了过去的试验台插销孔中心位上大量使用