基于HMI和PLC的电机出厂测试台作者20多年来一直从事电气管理与技术工作,对高压电气控制设计,自动控制技术应用具有丰富的经验,目前致力于VB与数据采集技术在电机检测测控的应用,以及HMI—PLC在电机检验测控和专用电机生产设备中的应用,成攻开发了基于VB和数据采集卡的电机出厂检测系统,基于HMI—PLC的电机出厂检测台和基于PLC的自动绕线机,提高了公司生产设备的自动化水平和效率.曾经使用VB与数集采集卡开发电机检测系统.出于简单高效的考虑,本人采用HMI和PLC构成系统成功开发了直流电机生产线出厂测试台,只按一个开始按钮即可完成测试工作并做出”合格”,”不合格”,”顶齿”,”力矩调整失败”等判断,同时以不同颜色提示,很人性化地完成测试过程而不用人工判断合格与否.系统构成:PLC采用永宏公司的产品,HMI采用上海步科公司的EVIEW人机产品,信号调理采用北京宏拓科技的产品,这些器件的可靠性都非常好,确保了架构的成功.PLC程序构成如下:人机(HMI)编程产生的开机界面如图1:其中操作与使用帮助是个按钮,点击及进入帮助页面,点击下方的VIEW按钮弹出快速选单如图2,点击图2上各个按钮可进入个界面.图1开机界面图3是参数设定界面将各个量程数据输入后点击参数确认按钮存入PLC的D或R寄存器中.由PLC程序调用在数据处理中参与计算.电机起动后进行测试,由PLC程序进行采集和计算,在测试界面显示出来,并自动判断合格与否,如合格则测试界面上部的多状态元件变成兰底红字的”合格”字样,不用人工判定合格与否,并且数据锁存在界面上,直到下次测试开始.图4测试界面PLC程序部分分析:PLC程序梯图较大,只能部分剪切下来如下各图所示.D1000寄存器对应于测试界面的合格标志多状态显示元件.D1000值对应的显示如下表,测试时跟据判断结果对D1000赋予不同的值就会显示不同的图文.图5中N001网络是在进入测试工位时X3上升沿对D1000复位,HMI上显示待测试.N002到N005网络是电机起动后1.5秒速度低于设定值则判定起动机顶齿,停机并显示顶齿.图6中网络N011是对参数设定界面输入的电压量程和电流量程数据进行整型到浮点型变换和计算.图7中是对标准参数界面输入的设定值进行变换和计算,如电压和电流.图8网络是调用调零程序,由于信号调理或传感器都有可能产生初始偏移,所以需要调零程序,把初始数据采样并存入某些寄存器中,参与测试过程的数据计算才会准确.图9和10是对空载时电流采样和计算并显示到HMI测试界面的空载电流栏中,其算法是从PLC模拟通道R3841中通过MOV指令读取数据,通过I>F指令进行浮点数变换,通过FSUB指令减去调零值,通过FMUL指令乘以电流量程,通过FDIV指令除去必须的16383(不同的PLC设置不一样),最后送HMI显示.图12和图13是测试完成后对测试值(电压,电流,转矩,转速的空载和负载值)与标准参数设定值比较,产生不同的判断信号.图12是不合格判定显示程序,图13是合格判定显示程序,只要参数中有一个不合格即把3值送到D1000,测试界面显示不合格,只有全部参数都合格才能在网络127把1值送到D1000,测试界面显示合格.HMI—PLC架构在电机行业的推广:PLC是高可靠的产品,HMI近年来发展很快,两者价位并不高,组态方便,在很多设备上已经得到应用,本人首次对其在电机测试应用进行开发,效果不错,虽然是直流电机测试,但可推广到交流异步电机的出厂测试中,同样会有出色的效果.本架构同样可在高档发电机组中得到应用,也可在双电源ATS自动切换中得到应用,当然成本可能会高些，但是提升了产品的档次.图5顶齿判断和合格复位部分程序图6电压和电流量程变换部分程序图7标准数据变换程序图8调用调零程序图9空载电流采样与计算图10空载电压采样与计算续图11测试采样值与标准参数设定值比较图12不合格标志程序图13合格标志程序。