摘 要

针对多个工业泵性能测试台组成的多通道工业泵性能测试台监控系统复杂的油路管道阀门控制，本课题提出了基于工控组态软件MCGS和PLC的多通道工业泵性能测试台监控系统的设计，能够在各类型工业泵（主要以三螺杆泵为主）进行基本性能测试的过程中，对所有液压管路进行自动切换，控制阀门的开关闭合，实现油路中的工作压力保压控制和实际压力测试。同时监控系统具有报警功能，能够保证加工过程的安全性、稳定性和准确性。多通道工业泵性能测试台监控系统使用组态软件MCGS编写上位机控制界面，界面简单直观，控制精度高，实时性好，有较好的人机交互性；使用三菱FX2N系列PLC作为下位机执行单元，通过实现与上位机之间的信号通讯，能够实现远程控制各类泵电机的运行，各通路电磁阀的开关和切换，并实时显示阀门的运行状态。将操作人员从繁重的体力劳动中解放出来，大幅度提高了生产效率，适合于不同规格螺杆泵产品同时进行性能测试的要求。

关键词：工业泵；性能测试台；监控系统；MCGS；PLC

Design of monitoring system for performance test bed of multi-channel industrial pump

ABSTRACT

The industrial pump performance test system, complex oil circuit, pipeline valve control for the performance test bed of several industrial pumps，this topic presents the design of monitoring system for multi-channel industrial pump performance test platform based on industrial control configuration software MCGS and PLC，In various types of industrial pumps (mainly three screw pump based) process of the performance test, automatic switching of all hydraulic lines, switch control valve is closed, the oil pressure control work and the actual pressure test. At the same time, the monitoring system has the alarm function, it can ensure the safety, stability and accuracy of the process. Multi-channel industrial pump performance test platform monitoring system, using configuration software MCGS write PC control interface，The interface is simple and intuitive, The control precision is high and the real-time is good, Good human-computer interaction; The MITSUBISHI FX2N series PLC is used as the execution unit of the lower computer, through the realization of communication with the host computer, Able to remotely control all types of pump motor operation, Switch and switch of electromagnetic valve of each passage, and show the running state of the valve in real time. The operation personnel from the heavy physical labor liberation, greatly improved production efficiency, suitable for different specifications of screw pump products at the same time performance testing requirements.

Key words：industrial pump；Performance test stand；Monitoring system；MCGS；PLC

目 录

1 绪论………………………………………………………………………………………1

1.1 课题研究目的及意义………………………………………………………………1

1.2 课题研究背景…………………………………………………………………………1

1.3 课题研究现状…………………………………………………………………………1

2 多通道工业泵性能测试台监控系统的研究方案………………………………………………………4

2.1 课题研究内容与要求……………………………………………………………………4

2.2 监控系统的构成…………………………………………………………………………4

2.3 监控系统的工作原理…………………………………………………………………………5

3 工控组态软件MCGS的设计与应用……………………………………………………………………7

3.1 组态软件MCGS系统简介 ……………………………………………………………………7

3.1.1 MCGS的概念与特点………………………………………………………………7

3.1.2 MCGS的构成…………………………………………………………………………8

3.1.3 MCGS工程的五大部分…………………………………………………………………8

3.2 MCGS组态环境的工作台设计…………………………………………………………………9

3.2.1 监控系统数据对象的定义………………………………………………………9

3.2.2 监控系统主控窗口组态设计………………………………………………………10

3.2.3 监控系统用户窗口组态设计………………………………………………………11

3.3 MCGS脚本程序设计…………………………………………………………………………14

3.3.1 脚本程序的简介………………………………………………………14

3.3.2 本系统脚本程序的设计………………………………………………………14

3.4 MCGS运行环境……………………………………………………………………16

3.4.1 进入监控系统………………………………………………………………………16

3.4.2 报警数据显示…………………………………………………………………17

4 可编程控制器（PLC）的设计与应用…………………………………………………………………18

4.1 PLC概述…………………………………………………………………………18

4.1.1 PLC的出现及发展………………………………………………………………………18

4.1.2 PLC的基本结构…………………………………………………………………………18

4.1.3 PLC的工作原理…………………………………………………………………………18

4.1.4 PLC的特点…………………………………………………………………………20

4.1.5 三菱FX2N系列PLC……………………………………………………………………21

4.2 PLC程序设计…………………………………………………………………………21

4.2.1 监控系统输入/输出端子分配……………………………………………………………21

4.2.2 PLC程序流程图…………………………………………………………………………23

4.3 PLC程序编写…………………………………………………………………………24

4.3.1 PLC编程软件介绍………………………………………………………………………24

4.3.2 PLC梯形图…………………………………………………………………………24

5 MCGS与PLC的通信设置…………………………………………………………………………26

5.1 通用串口父设备的设置…………………………………………………………………………26

5.2三菱FX系列编程口的属性设计…………………………………………………………………26

总结与展望………………………………………………………………………………………27

致谢………………………………………………………………………………………29

参考文献………………………………………………………………………………………30

附录A 1号测试装置下的部分PLC梯形图……………………………………………………………32

附录B 2号测试装置下的部分PLC梯形图……………………………………………………………33

附录C 3号测试装置下的部分PLC梯形图……………………………………………………………34

1 绪论

1.1 课题研究目的及意义

基于工控组态软件MCGS和PLC的多通道工业泵性能测试台监控系统，能够在各类型工业泵（主要以三螺杆泵为主）进行基本性能测试的过程中，对所有液压管路进行自动切换，控制阀门的开关闭合，实现油路中的工作压力保压控制和实际压力测试。本监控系统使用三菱FX2N系列PLC作为下位机执行单元；使用组态软件MCGS编写上位机控制界面，界面简单直观，控制精度高，实时性好，有较好的人机交互性，能够实现远程控制各类泵电机的运行，各通路电磁阀的开关和切换，并实时显示阀门的运行状态，将操作人员从繁重的体力劳动中解放出来，大幅度提高了生产效率，适合于不同规格螺杆泵产品同时进行性能测试的要求。

1.2 课题研究背景