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CN112983932A - 液压试验台设备及其数据采集系统、测控系统和测控方法 - Google Patents

液压试验台设备及其数据采集系统、测控系统和测控方法 Download PDF

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CN112983932A
CN112983932A CN202110196816.6A CN202110196816A CN112983932A CN 112983932 A CN112983932 A CN 112983932A CN 202110196816 A CN202110196816 A CN 202110196816A CN 112983932 A CN112983932 A CN 112983932A
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王雨娇
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Abstract

本发明公开了一种液压试验台设备、液压试验台测控系统、液压试验台测控系统方法和液压试验台数据采集系统，液压试验台测控系统，包括上位机、下位机、安全延时继电器和输出控制电路，所述上位机与所述下位机通过通讯连接，所述下位机的数字输出端口与所述安全延时继电器的输入端连接，所述安全延时继电器的输出端与所述输出控制电路连接。上述液压试验台测控系统可一直监控上位机和下位机软硬件的运行状态，一旦出现故障，可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。

Description

液压试验台设备及其数据采集系统、测控系统和测控方法
技术领域
本发明涉及液压系统技术领域，特别涉及一种液压试验台设备、液压试验台测控系统、液压试验台测控系统方法和液压试验台数据采集系统。
背景技术
液压泵、马达、阀等元件作为现代工程机械、农业机械的重要组成部分，其产品性能、寿命和可靠性往往都要在液压试验台上做准确详细的试验验证。测控系统作为液压试验台的一项关键核心技术，对测试液压泵、马达、阀等元件的性能、寿命和可靠性指标有着十分重要的指导意义。
现有技术中，针对液压泵、马达、阀等元件的试验台控制系统基本采用上位机+下位机或仅有上位机或仅有下位机，然而，采用上述三种方式都易出现上位机或下位机的控制器或软件的宕机问题，导致对试验台的电机等各部件控制失效，存在极大的安全隐患，对被试的液压元件也有极大的损坏风险。
因此，如何避免由于传统试验台控制系统容易出现宕机问题而导致存在安全隐患，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压试验台设备、液压试验台测控系统、液压试验台测控系统方法和液压试验台数据采集系统，能够实时监控系统的运行状态，一旦出现故障可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种液压试验台测控系统，包括上位机、下位机、安全延时继电器和输出控制电路，所述上位机与所述下位机通过通讯连接，所述下位机的数字输出端口与所述安全延时继电器的输入端连接，所述安全延时继电器的输出端与所述输出控制电路连接。
可选地，所述上位机与所述下位机通过总线连接。
可选地，所述下位机具体为PLC。
本发明还提供一种液压试验台测控方法，包括：
通过上位机周期性发送脉冲信号给下位机，发送周期为T；
通过所述下位机接收所述上位机发送的脉冲信号，并设定周期为T1，其中T1>T；
运行所述下位机的控制程序并开始计时，计时时间为T2，其中T2≤T1；
在T2内判断所述下位机是否接收到所述上位机发送的脉冲信号；
若是，则继续运行所述下位机的控制程序，并将计时时间T2置零；
若否，则停止运行所述下位机的控制程序。
可选地，还包括：
通过所述下位机周期性发送脉冲信号给安全延时继电器，发送周期为T3；
通过所述安全延时继电器的输入端接收所述下位机发送的脉冲信号，所述安全延时继电器的延时时间设定为T4，且T4>T3；
在T4时间内，判断所述安全延时继电器是否接收到所述下位机发送的脉冲信号；
若是，则所述安全延时继电器继续运行；
若否，则断开所述安全延时继电器的输出端。
本发明还提供一种液压试验台数据采集系统，包括用以与上位机和下位机电连接的传感器，且所述传感器与下位机通过隔离模块连接，所述传感器检测到的一路信号经所述隔离模块传递至下位机，另一路信号传递至上位机。
本发明还提供一种液压试验台设备，包括上述任一项所述的液压试验台测控系统和所述的液压试验台数据采集系统。
相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的液压试验台测控系统，包括上位机、下位机、安全延时继电器和输出控制电路，其中，上位机与下位机通过通讯连接，下位机的数字输出端口与安全延时继电器的输入端连接，安全延时继电器的输出端与输出控制电路连接。同时，本发明实施例还提供一种液压试验台测控方法，包括通过上位机周期性发送脉冲信号给下位机，发送周期为T；通过下位机接收上位机发送的脉冲信号，并设定周期为T1，其中T1>T；运行下位机的控制程序并开始计时，计时时间为T2，其中T2≤T1；在T2内判断下位机是否接收到上位机发送的脉冲信号；若是，则继续运行下位机的控制程序，并将计时时间T2置零；若否，则停止运行下位机的控制程序。
也就是说，上位机每间隔时间T给下位机发送脉冲信号，下位机程序逻辑设定为在接受到脉冲信号后运行下位机程序并开始计时，如果计时时间T2内再次接收到脉冲信号，下位机程序继续运行，如果计时时间T2内没有再次接受到脉冲信号，下位机程序停止运行。这样一来，相较于现有技术，本发明实施例所提供的上位机与下位机通过通讯连接，下位机持续性监测上位机发送的脉冲信号，可一直监控上位机软硬件的运行状态，一旦出现故障，可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。
此外，由于现有技术中试验台的传感器数据基本采用上位机或上位机的单一数据采集方式，在用下位机数据采集时，由于下位机通常为PLC或其他微型控制器，数据采集频率较低，在用上位机数据采集时，通常为了屏蔽干扰信号增加隔离模块，也导致传感器信号在隔离模块后数据频率降低，此类数据采集方式在液压元件高动态过程测试时都易导致数据失真，不能满足测试需求。本发明实施例还提供一种液压试验台数据采集系统，包括与上位机和下位机电连接的传感器，且传感器与下位机通过隔离模块连接，传感器检测到的一路信号经隔离模块传递至下位机，另一路信号传递至上位机。这样一来，既可实现设备稳定、可靠控制，又可实现测试需要的高速数据采集需求，即通过两路并联的信号采集电路满足测试需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的液压试验台数据采集系统和液压试验台测控系统连接的结构框图；
图2为本发明实施例所提供的液压试验台测控方法中上位机与下位机逻辑控制方法的流程图；
图3为本发明实施例所提供的液压试验台测控方法中下位机与安全延时继电器逻辑控制方法的流程图。
其中：
110-上位机、120-总线、130-下位机、150-安全延时继电器、160-输出控制电路、170-传感器、180-隔离模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种液压试验台设备、液压试验台测控系统、液压试验台测控系统方法和液压试验台数据采集系统，能够实时监控系统的运行状态，一旦出现故障可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的液压试验台数据采集系统和液压试验台测控系统连接的结构框图；图2为本发明实施例所提供的液压试验台测控方法中上位机与下位机逻辑控制方法的流程图；图3为本发明实施例所提供的液压试验台测控方法中下位机与安全延时继电器逻辑控制方法的流程图。
本发明实施例所提供的液压试验台测控系统，包括上位机110、下位机130、安全延时继电器150和输出控制电路160，其中，上位机110与下位机130通过通讯连接，下位机130的数字输出端口与安全延时继电器150的输入端连接，安全延时继电器150的输出端与输出控制电路160连接。
上述液压试验台测控系统可持续监控上位机110和下位机130的的运行状态，一旦出现故障，可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。
当然，根据实际需要，上位机110与下位机130可以通过总线120连接，且下位机130可以设置为PLC或者其他微型控制器。PLC可用于接收来自上位机110的脉冲信号，且在接收到脉冲信号后执行预设程序，该预设程序可以是控制相应的液压元件开启或者关闭。
同时，本发明实施例还提供一种液压试验台测控方法，包括：
S1：通过上位机110周期性发送脉冲信号给下位机130，发送周期为T；
S2：通过下位机130接收上位机110发送的脉冲信号，并设定周期为T1，其中T1>T；
S3：运行下位机130的控制程序并开始计时，计时时间为T2，其中T2≤T1；
S4：在T2内判断下位机130是否接收到上位机110发送的脉冲信号；
若是，则继续运行下位机130的控制程序，并将计时时间T2置零；
若否，则停止运行下位机130的控制程序。
也就是说，上位机110每间隔时间T给下位机130发送脉冲信号，下位机130程序逻辑设定为在接受到脉冲信号后运行下位机130程序并开始计时，计时时间为T2，如果计时时间T2内再次接收到脉冲信号，下位机130程序继续运行，如果计时时间T2内没有再次接受到脉冲信号，下位机130程序停止运行。
这样一来，相较于现有技术，本发明实施例所提供的上位机110与下位机130通过通讯连接，下位机130持续性监测上位机110发送的脉冲信号，可持续监控上位机110软硬件的运行状态，一旦上位机110出现故障，可按预设程序安全停机保护设备，从而可以解决由于出现宕机而导致存在安全隐患的问题。
在上述基础上，上述液压试验台测控方法还包括：
S101：通过下位机130周期性发送脉冲信号给安全延时继电器150，发送周期为T3；
S102：通过安全延时继电器150的输入端接收下位机130发送的脉冲信号，安全延时继电器150的延时时间设定为T4，且T4>T3；
S103：在T4时间内，判断安全延时继电器150是否接收到下位机130发送的脉冲信号；
若是，则安全延时继电器150继续运行；
若否，则断开安全延时继电器150的输出端。
具体地，在下位机130与上位机110通过总线120连接的基础上，下位机130的一个数字输出端口与安全延时继电器150的输入端连接，安全延时继电器150的输出端可连接输出控制电路160的供电回路或者试验台电机等核心部件的逻辑控制电路中。安全延时继电器150设置延时时间T4，下位机130给连接安全延时继电器150的输入端的数字输出端口周期性发送脉冲信号，发送周期为T3。
这样一来，下位机130开始运行时，下位机130的程序周期性发送脉冲信号给安全延时继电器150的输入端，发送周期为T3；安全延时继电器150的延时时间设定为T4，且T4>T3；在T4时间内，安全延时继电器150如果接收到下位机130发送的脉冲信号，则安全延时继电器150继续工作，设备正常运行；在T4时间内，安全延时继电器150如果未接收到下位机130发送的脉冲信号，此时安全延时继电器150判断下位机130出现故障，安全延时继电器150输出中断，设备停机。
也就是说，安全延时继电器150可连续监控下位机130的工作状态，一旦出现故障，安全延时继电器150可中断所有控制输出电源，使设备停机，从而保护设备及液压元件的安全。
此外，由于现有技术中试验台的传感器170数据基本采用上位机110或上位机110的单一数据采集方式，在用下位机130数据采集时，由于下位机130通常为PLC或其他微型控制器，数据采集频率较低，在用上位机110数据采集时，通常为了屏蔽干扰信号增加隔离模块180，也导致传感器170信号在隔离模块180后数据频率降低，此类数据采集方式在液压元件高动态过程测试时都容易导致数据失真，不能满足测试需求。为了满足数据的采集需求，本发明实施例还提供一种液压试验台数据采集系统。
该液压试验台数据采集系统包括与上位机110和下位机130电连接的传感器170，且传感器170与下位机130通过隔离模块180连接，传感器170检测到的一路信号经隔离模块180传递至下位机130，另一路信号传递至上位机110。换言之，传感器170数据原始信号分为两路，一路信号给到隔离模块180然后接入下位机130用于逻辑控制，另一路信号不经过任何隔离直接给到上位机110数据采集卡，信号中的干扰噪音等通过软件滤波方式处理，最终得到干净的高速采集数据。这样既可实现设备稳定、可靠控制，又可实现测试需要的高速数据采集需求，即通过两路并联的信号采集电路满足测试需求。
本发明所提供的一种液压试验台设备，包括上述具体实施例所描述的液压试验台测控系统和液压试验台数据采集系统；液压试验台设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的液压试验台设备、液压试验台测控系统、液压试验台测控系统方法和液压试验台数据采集系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种液压试验台测控系统，其特征在于，包括上位机(110)、下位机(130)、安全延时继电器(150)和输出控制电路(160)，所述上位机(110)与所述下位机(130)通过通讯连接，所述下位机(130)的数字输出端口与所述安全延时继电器(150)的输入端连接，所述安全延时继电器(150)的输出端与所述输出控制电路(160)连接。
2.如权利要求1所述的液压试验台测控系统，其特征在于，所述上位机(110)与所述下位机(130)通过总线(120)连接。
3.如权利要求2所述的液压试验台测控系统，其特征在于，所述下位机(130)具体为PLC。
4.一种液压试验台测控方法，其特征在于，包括：
通过上位机(110)周期性发送脉冲信号给下位机(130)，发送周期为T；
通过所述下位机(130)接收所述上位机(110)发送的脉冲信号，并设定周期为T1，其中T1>T；
运行所述下位机(130)的控制程序并开始计时，计时时间为T2，其中T2≤T1；
在T2内判断所述下位机(130)是否接收到所述上位机(110)发送的脉冲信号；
若是，则继续运行所述下位机(130)的控制程序，并将计时时间T2置零；
若否，则停止运行所述下位机(130)的控制程序。
5.如权利要求4所述的液压试验台测控方法，其特征在于，还包括：
通过所述下位机(130)周期性发送脉冲信号给安全延时继电器(150)，发送周期为T3；
通过所述安全延时继电器(150)的输入端接收所述下位机(130)发送的脉冲信号，所述安全延时继电器(150)的延时时间设定为T4，且T4>T3；
在T4时间内，判断所述安全延时继电器(150)是否接收到所述下位机(130)发送的脉冲信号；
若是，则所述安全延时继电器(150)继续运行；
若否，则断开所述安全延时继电器(150)的输出端。
6.一种液压试验台数据采集系统，其特征在于，包括用以与上位机(110)和下位机(130)电连接的传感器(170)，且所述传感器(170)与下位机(130)通过隔离模块(180)连接，所述传感器(170)检测到的一路信号经所述隔离模块(180)传递至下位机(130)，另一路信号传递至上位机(110)。
7.一种液压试验台设备，其特征在于，包括如权利要求1-3任意一项所述的液压试验台测控系统和如权利要求6所述的液压试验台数据采集系统。
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