仪器仪表/检测/监控
现代制造工程（ModernManufacturingEngineering）
2012年第9期
采用TwinCAT的液压机实时监测系统设计与实现
张亦工，王丽薇
（太原重工股份有限公司技术中心，太原030024）
摘要：设计了基于TwinCAT的液压机实时监测系统，以提高大型液压机现场调试工作效率。该监测系统利用TwinCAT 软件具有集控制、编程和可视化为--体的特点，以具有EtherCAT总线接口功能网卡的PC作为系统主站，总线I/O端子模块作为系统从站，并编制PLC程序，实现了对液压机系统主要状态变量的实时监控及可视化。现场应用表明，该监测系统实时传输速度快，精度高，运行稳定。
关键词：液压机；TwinCAT软件：实时以太网；监测
中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1671—3133(2012)09—0091—04
Designandimplementationofmonitoringsystemfor
hydraulicpressbaseonTwinCAT
ZhangYigong，WangLiwei
(Technology Center of Taiyuan Heavy Machinery Group Co. Ltd.,Taiyuan 030024,China)
Abstract : The real-time monitoring system for hydraulic press was designd in order to improve debugging work efficiency on field of hydraulic press, The real-time monitoring and visualization of main state variables of hydraulic press have realized based on TwinCAT software system that integrate control, programming and visualization, and using PC with network adapters with Ether-CAT bus interface function as system master station,bus L/O terminal modules as system slave station, and programming PLC pro-gram, Field application shows that the monitoring system has high real-time transmission rate and precision,and stable operation. Key words: hydraulic press ; TwinCAT; real-time Ethernet;monitoring
0引言
大型液压机液压系统现场情况复杂，尤其在调试阶段，系统各部分运行情况存在不确定性，易受未知因素干扰，经常表现出各种故障现象，如执行元件没有运动，系统压力不符合要求，油温急剧上升等。上述故障一且发生，必然会给调试工作带来很大影响，因此，为获取系统在线运行状态，建立一套有效、快速和可靠的实时监测系统非常必要。
面对复杂的工业现场环境，实时以太网技术应运而生。实时以太网将工业以太网优点与工业自动化技术的实时精确性有机结合起来，数据处理能力更加强大，通过高效的确定性通信协议，可满足各种现场环境对动态性和精确性的高要求[1]。作为专业的自动化公司，德国Beckhoff公司推出的实时以太网产品被广泛应用于各个工业领域[28]。本文以Beckhoff公司的The Windows Control and Automation Technology
，山西省白然科学基金项目(2011011026-1）万方数据
(TwinCAT)软件为平台，设计了基于实时以太网Eth erCAT(Ethermet for Control and Automation Technology) 和PC技术的液压机实时监测系统。
系统设计 1.1设计方案
液压机实时监测系统结构如图1所示，主要监测的变量包括：活动横梁位置，供油管道、卸压管道、主缸、侧缸、缓冲罐、低压罐、回程缸压力，主缸、侧缸进油阀开关量，主缸、侧缸卸压阀给定/反馈，主变量泵1 和主变量泵2的开关量等。采用EtherCAT总线作为液压机实时监测系统的传输通道，具有数据传输速度高、实时性强等优点。EtherCAT系统是一种主从通信系统，由主站和从站构成，具有EtherCAT总线接口功能网卡的个人计算机（PC）作为系统主站，监测系统状态变量的I/O模块组成从站，EtherCAT总线耦合器
91