基于力控

6.0 的液压实验台监测系统研究

   摘 要：本文研究了结合 PLC 控制系统，应用传感器自动采集液压实验台信号数据，应用
力控

6.0 工业监控组态软件技术及串行通信技术，实现了液压实验台的计算机可视化辅助

实验检测监控。

 

　　关键词：液压实验台

 力控 6.0 组态 实验监控 

　　液压传动技术的发展和实践教学都迫切期望液压实验台能实现自动采集并显示实验参
数，能实时观察液压回路在电气控制系统的控制下液体流动的动态画面，实现可视化监控
教学，并且在做完实验后能自动打印获取实验结果报告。为实现上述要求，本文在研究基于
PLC 及力控 6.0 工业监控组态软件的液压实验台监测系统方面进行了尝试。 
　　

1 数据采集系统设计 

　　

1.1 转速信号的采集 

　　为准确检测液压泵的转速，采用镜面反射型光电传感器采集电机转速信号简捷实用。其
输出形式为直流

PNP 型三线常闭，可直接与 FX2N PLC 连接。将此光电开关产生的脉冲信

号连接到

FX2N PLC 高速输入端子 X0，通过软件记数及功能指令处理，即可实现转速信号

采集。

 

　　

1.2 压力信号采集 

　　压力传感器是本实验台采集液压压力信号的重要元件，精度要求高，使用数量多。压力
变送器发出的标准电压信号经过

FX-4AD 模块模拟输入端口与 PLC 相连接，测试系统压力

变化时压力变送器的电压变化量，根据压力变化量的大小和变送器的线性关系确定所对应
的系统压力。

 

　　

1.3 流量信号采集 

　　流量的测量是液压测试技术中难度较大的测试。变送器输出为

4～20 mA 标准信号，两

个压力接口为

M20×1.5 螺纹连接，直接安装在测量管道上或通过引压管连接。 

　　

1.4 扭矩（负荷）信号采集 

　　在液压泵的性能试验中，需要测定液压泵的总效率，即液压泵的输出功率与输入功率
的比值。可用平衡电机装置的方法测定电动机的扭矩（

M），再用公式 N 输入=9550（W）

计算得到功率。采用平衡电机装置的方法测试电动机转动时平衡杠杆偏转时的不平衡力即荷
重

G，调节 L1/L2 的长度比值，即可改变荷重传感器的荷重比。 

　　

2 力控工业监控组态系统硬件设计 

　　

2.1 力控监控组态系统硬件结构 

　　本系统硬件配置采用

PC 机为上位机，PLC 为下位机，数据采集通过 PLC 完成。其结构

框图如图

1 所示。 

　　

2.2 力控软件通信及参数设置 

　　构成基于

RS-485 串行通信的分布式控制系统采用以下硬件构成方案：计算机 RS-232C

接口经

RS-232C 串行通信线连接 RS-232C/RS-485 转换模块，转换模块经 FX2N-485-BD 连

接

FX2N PLC 设备，再配以上位机监控软件力控 6.0，便可以从计算机串行口采集现场设备

的数据。

 

　　

2.3 AD 转换模块的参数设置 

　　系统选用了

4 通道 12 位的 FX-4AD 模拟量输入模块。为了保证输入模拟量的正确采集，

并与最终显示的数字量达到匹配，模块内部设有

32 个数据缓冲区 BFM#0～#31，其中

BFM#0 可设置 4 个通道的输入信号类型及范围，BFM#9～#12 分别用于存放 4 个通道的转
换后获得的数字量，

BFM#23 可设置零点值，即数字量输出等于零时对应的模拟电压输入