工控機在氣閥柜綜合試驗臺中的應用

工業計算機，也稱為工控機，以其獨特的穩定性和豐富的可擴展性，在很多試驗臺中有普遍的應用。今天我們就以氣閥柜綜合試驗臺為例，說明工控機在此試驗系統中的應用。

一、系統的總體功能

自動檢測系統是利用工業控制計算機電空制動機的各單件性能、綜合性能及電空屏柜的整體性能進行測試。檢測系統取消了電空制動控制器的控制，改由控制有關電空閥進而控制相應氣路，不僅應能對機車電空制動機的單件性能和綜合性能進行測試，而且應能自動對被測設備進行建檔，自動化程度大大提高，減少檢修工人勞動強度，便于實行集中管理。測試系統提供良好的人機界面，操作人員在系統的提示下，只要選擇需要進行的測試項目，并依照系統提示操作系統就能完成測試工作，顯示并記錄測試結果。經實際測試表明，該系統能夠正確地對機車電空制動機的單件性能、綜合性能及電空屏柜的整體性進行測試。準確檢測出部件質量隱患，綜合試驗和電空屏柜試驗的性能測試數據、操作人姓名、測試部件名稱、配件編號、測試技術標準等于以打印。

二、 系統的總體構成

檢測系統主要由風路、風路控制、電路控制、計算機控制4部分組成：
（1）風路部分：主要由管接件、管路、風缸、減壓閥、塞門和風表組成，完成對風的存儲、提供風的通路、提供標準風壓風源以及各測試點風壓和模擬機車管路容積；
（2）風路控制部分：主要由電空閥（二位二通和二位三通）、直通式電磁閥、二位三通電磁閥組成，完成對風路的切換達到試驗用風的要求；
（3）電路控制部分：主要由繼電器板、開關屏、信號指示屏組成，對直通式電磁閥，電空閥，二位三通電磁閥實現邏輯控制達到測試的要求；
（4）計算機控制部分：主要由工業控制計算機、A／D板、I／O板、光電隔離板及信號變換環節組成，實現對試驗臺全自動控制和信號的采集

三、自動檢測系統的自動測試原理

自動檢測系統監控臺上采用信號燈或計算機圖形作顯示，用接觸器作為控制執行機構—電空閥得電或失電的裝置，通過操作微機觸摸屏或鼠標對監控系統予以控制，即用傳感器、變送板對所有測試信號進行隔離和整定，經A／D轉換后由微機進行處理和實時顯示。微機根據風路原理發出指令經開關量板、繼電器及驅動板輸出至交流接觸器直接控制指定開關動作，進而通過各有關電空閥的得電或失電從而控制列車管等的壓力變化；而且還將輪流送至微機的測試開關量與存儲在存儲器中的已知正確結果比較，從而判斷測試部件是否正常硬件中采用光電隔離技術，使用光電隔離不僅可以使計算機的控制輸出通道與被控負載之間在電氣上完全隔離而達到良好的抗電磁干擾技術指標，也使這些控制指令具備足夠的功率驅動能力，進而可靠實現驅動電磁閥、繼電器等部件的目的。

系統除了要處理大量模擬量輸入、輸出信號外，經常還要處理大量的開關量和脈沖量信息，以便及時反映開關量狀態（斷路器與隔離開關的開、合等），并執行監視、控制、中央信號與電度統計等各種功能，因而本系統使用開關量板。開關量板配合微機作用能實現開關量的輸入和輸出，其工作原理是由計算機的CPU辨識測控軟件發出的控制信號，經地址識別、通道選擇、發送命令、鎖存命令，以及總線收發器向外邊發送或接收命令從而控制繼電器的動作。

四、制動機自動檢測系統硬件設計

硬件結構根據功能和所處的位置可分為3層。第3層為數據系統采集控制層。被測試的模擬量經傳感器轉換成電信號，在A／D模板中被選通，經程控放大器到A／D轉換器成為數字信號，由CPU進行處理。需采集的開關量包括：
（1）壓力信號分別為機車總風缸壓力、均衡風缸壓力、作用風缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、工作風缸壓力、調壓閥壓力、壓力開關氣室壓力、電空閥輸出口壓力、安全閥動作壓力；
（2）時間信號分別為列車管壓力按規定變化所需時間、制動缸壓力按規定變化所需時間、大（小）閘手柄在某位停留時間、作用管壓力按規定變化所需時間、工作風缸壓力按規定變化所需時間和測量電空閥泄漏量所需時間等；
（3）電壓信號為直流110V；
（4）開關狀態信號。
第3層與第2層之間通過RS232串行總線相連。第2層為通信管理層，它是第1層和第2層進行數據交換的橋梁，它管理下層的采集控制設備，同時轉發上層的請求和控制命令，并將返回請求或執行的結果。
最上層為工作站層（第1層），它們承擔著監視、控制、事故報警、記錄分析、系統管理和系統維護等多項功能。

五、系統的軟件設計

本自動檢測系統的軟件是它的集成化開發平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發人員建立檢測系統，自動測量環境，數據采集系統，過程監控系統等提供了一個理想的軟件開發環境。

系統主界面主要完成的功能是實現測控系統的選擇和系統的信息管理。操作員在管理員界面可以實現密碼修改、添加和刪除用戶、修改Excel路徑和對A／D板、光隔離板及開關量板的地址等參數設置；在幫助界面可以了解系統的操作和產品說明；在測試界面里實現本檢測系統最主要的測試功能。