一种液压调试检测系统的制作方法

本发明涉及一种风力发电行业中配套液压站产品的智能调试及检测领域，特别是一种适用于风力发电的偏航系统制动的调试检测工作，主轴系统制动的调试检测工作，风机风轮锁锁住的调试及检测工作。

背景技术：

在风力发电行业里，液压站为风电机组中重要部件之一，在出厂调试及检测方面由为重要，对液压站部件的调试和检查多为人为操作，借助电控箱对液压站中的电磁阀进行控制，通过接入的压力表等测压仪器，对各个管路的压力进行测评，此项操作对调试人员有较高的要求，需要对液压站的液压原理图有全方面的掌握，熟记电控箱中的按钮对应的电磁阀位置关系。产品检测只能依靠质检人员观测压力仪器记录数值，记录当时的时间。在液压站检测中有一个非常重要的指标，为系统保压时间，即为液压站在一定的时间范围内，系统主压力的数值变化。此项检查需要质检人员记录开始和结束时间点，记录当时的液压站系统压力值。这项检测对质检人员增加了很大的工作量，不仅实时观察现场液压站的压力情况，而且还需要定时记录。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种液压调试检测系统。在传统的调试及检测基础上进行升级，增加了可视化的操作界面，人工智能检测，网络管理。负责液压站组装完成后的调试和检测任务,通过液压站上的压力传感器和各管路外接的压力传感器,得到实时压力值(bar),调整溢流阀和减压阀,达到各管路的预设值。

调试完成后，根据检测报告对各个管路进行检测，检测结果自动添加检测系统中，待全部检测合格后，上传终端服务器打印检测报告。

本发明的目的是这样实现的，包括plc控制器、工控电脑一体机、rs232控制总线、终端服务器、打印机，其特征是，压力传感器和温度传感器通过线缆将检测到的模拟信号传递到模拟信号转数字信号模块中，模拟信号转数字信号模块通过plc内部接口连接plc数字量采集信号和采集外部信号模块，并将数据传递内存中，再通过plc内部接口连接plc控制器cpu单元模块接收数据，并且对数据进行计算。连接五个压力传感器和一个温度传感器，可根据实际需要增加压力传感器和温度传感器的数量。

调试检测过程是将工控电脑一体机通过rs232控制总线连接plc控制器，plc控制器通过线缆连接检测元件，并检测各个管路的压力值和温度值，工控电脑得到检测信息并通过无线局域网上传到终端服务器，终端服务器通过网线连接打印机，并打印出检测结果，组成了一套调试检测系统。本套系统简化了工人的调试工作，对液压站产品的检测也起到辅助作用，节省了人工的消耗，数字化的检测过程保证了产品的质量。在原有的基础上还增加了很多新功能，某些功能是人工无法完成的，例如循环冲洗，疲劳试验等。

本发明的优点是，1、人机可视化调试界面，可输入保存产品生产编码，产品型号，生产日期，显示产品对应的液压原理图，实时反馈液压站各管路的参数信息，人性化的操作按钮等。

2，人机可视化检测界面，检测内容以表格形式显示出来，触控表格，选择检测项目，可执行检测操作，并且有智能提醒信息，结果自动显示在表格内的结果栏中。

3，服务器集中存储数据，检测完成后，将检测结果上传服务器，对检测的数据进行集中保存，方便日后的查询和管理。

4，电脑打印纸质版报告，将检测结果以表格的形式打印出全机打报告。

5，采用plc工业控制模块，提升了调试机检测过程中的稳定可靠性，在长时间的检测中，对此套系统的稳定性由为重要，采用plc工业控制模块可完成连续一周的不间断测试。

6，采用压力传感器对液压站产品的全管路压力的实时监测，传统的液压站产品共由5路出油口，这里采用的方案是将5路出油口全部安装压力传感器，将所有的管路压力参数反馈到系统中，显示在屏幕上，在调试的过程中可以全面的了解液压站产品的功能情况。

7，采用无线网络通讯技术，利用开源socket通讯技术，通过路由器搭建局域网连接，进行数据传输与控制，避免了传统数据传输方式带来的电缆施工，大大降低了施工的难度和系统安装成本。

附图说明

图1是本发明的硬件结构示意图

图2是本发明的软件流程示意图

图3是图2中a的开机启动系统页面示意图

图4是图2中b的主页面选型系统页面示意图

图5是图2中c的调试检测系统页面示意图

图6是图2中f的检测参数系统页面示意图

其中图1中，压力传感器检测元件yl_01，压力传感器检测元件yl_02,压力传感器检测元件yl_03，压力传感器检测元件yl_04，压力传感器检测元件yl_05，温度传感器检测元件wd，模拟量转换数字量模块单元plc_ad，plc数字量采集信号和外部io信号接收模块plc_ad，dc24v继电器单元jd_01，为dc24v继电器单元jd_02，为dc24v继电器单元jd_03，为dc24v继电器单元jd_04，为dc24v继电器单元jd_05，为dc24v继电器单元jd_06，为dc24v继电器单元jd_07，dc24v继电器单元jd_08，ac380v接触器单元ja，plc控制模块io信号输出模块单元plc_out，plc控制器cpu单元模块plc_cpu，plc控制器通讯单元模块plc_tx，触摸式工控电脑单元pc，网络终端服务器单元fwq，网络打印机单元dyj。

其中图2中，开机启动系统a，主页面选型系统b，调试检测系统c，具体实施调试过程d，确认参数过程e，检测参数系统f，上传服务器过程g，生成打印报告h，y1和y2为合格，n1和n2为不合格。

具体实施方式

下面结合附图对本实施例做进一步说明

本发明液压调试及检测系统是一种实施例的结构，如图1所示，压力传感器yl_01，压力传感器yl_02,压力传感器yl_03，压力传感器yl_04，压力传感器yl_05和温度传感器wd通过线缆将检测到的模拟信号传递到模拟信号转数字信号模块plc_ad中，模拟信号转数字信号模块plc_ad通过plc内部接口连接plc数字量采集信号和采集外部io信号模块plc_ad将数据传递内存中，再通过plc内部接口连接plc控制器cpu单元模块plc_cpu接收数据，并且对数据进行计算。本系统中连接五个压力传感器和一个温度传感器，可根据实际需要增加压力传感器和温度传感器的数量。

其中dc24v继电器单元jd_01，dc24v继电器单元jd_02，dc24v继电器单元jd_03，dc24v继电器单元jd_04，dc24v继电器单元jd_05，dc24v继电器单元jd_06，dc24v继电器单元jd_07，dc24v继电器单元jd_08和ac380v接触器单元ja的输入端通过线缆连接plc控制模块io信号输出模块plc_out单元并受其控制，plc控制模块io信号输出模块plc_out单元通过plc内部接口连接plc控制器cpu单元模块plc_cpu接收数据。dc24v继电器单元jd_01，dc24v继电器单元jd_02，dc24v继电器单元jd_03，dc24v继电器单元jd_04，dc24v继电器单元jd_05，dc24v继电器单元jd_06，dc24v继电器单元jd_07，dc24v继电器单元jd_08,ac380v接触器单元ja的输出端分别连接液压站产品被控执行元件。其中plc控制器cpu单元模块plc_cp通过plc内部接口连接plc控制器通讯单元模块plc_tx，plc控制器通讯单元模块plc_tx通过rs232控制总线连接触摸式工控电脑单元pc，进行数据传递，触摸式工控电脑单元模块pc通过无线局域网和socket通讯协议连接网络终端服务器单元fwq，进行数据的上传和保存，网络终端服务器单元模块fwq通过网线连接网络打印机单元dyj，进行检测报告的打印。

压力传感器yl_01，压力传感器yl_02,压力传感器yl_03，压力传感器yl_04，压力传感器yl_05采用type5008.1830-250bar爱得里，模拟输出信号为4-20ma电流输出，用于采取液压站产品各个管路的压力信号，通过图1中的3模拟量转换数字量模块，传输到plc数字量采集信号模块中，通过plc控制器cpu单元模块和通讯模块，传输到工控电脑中，最终显示到工控电脑的屏幕上。

温度传感器wd采用ps-r30-50°c至100°c，爱得里，模拟电流输出信号4-20ma，采用温度传感器主要为了监视液压站产品的油温，并通过模块反馈到工控电脑中，显示在屏幕上，当开启温度报警功能时，液压站中的温度达到设定的上限值后，本系统将弹出报警窗口，并关闭电机启动功能。

模拟量转换数字量模块plc_ad，采用欧姆龙cp1w-ad042模块，每个模块可以接收4路的模拟信号，该功能将压力传感器，温度传感器等模拟量信号转换为数字量的信号，并传给plc控制单元的cpu模块中。

plc数字量采集信号和外部io信号接收模块plc_in,与液压站产品各种报警信号，并将数字信号和开关量通过内部电路传输到plc控制器cpu单元模块plc_cpu

dc24v继电器单元jd_01，dc24v继电器单元jd_02，dc24v继电器单元jd_03，dc24v继电器单元jd_04，dc24v继电器单元jd_05，dc24v继电器单元jd_06，dc24v继电器单元jd_07，dc24v继电器单元jd_08，采用欧姆龙my2n-gsdc24继电器,反应速度快，可长时间工作，开关重复测试可达到系统要求，继电器的有两组常开常闭触点，通过外部供电，连接液压站产品的电磁换向阀。电磁继电器电磁线圈触点连接plc控制模块，io信号输出点。该继电器模块起到隔离保护plc控制模块作用，当外部线路有短路现象异常时，直接接触外部的部件为该部件，plc控制器不会受到影响，从而保护plc控制器模块。

ac380v接触器单元ja，采用正泰cjx2-0910,三相交流接触器开关，主要提供液压站产品中的电机启停功能，反应速度快，可长时间工作，开关重复测试可达到系统要求。

plc控制模块io信号输出模块单元plc_out，通过内部接口连接plc控制器cpu控制器模块plc_cpu，接收plc控制器cpu单元plc_cpu传递来的信号输出高电平，输出端子台连接外部继电器电磁线圈，从而控制继电器开关状况

plc控制器cpu单元模块plc_cpu，采用欧姆龙plc,型号为cp1e-n30dr-d，接收plc数字量采集信号和外部io信号接收模块plc_ad的信息，并且转换为指定的通信协议代码上传plc控制器通讯单元模块plc_tx，通过返回的指令，解析触摸式工控电脑单元pc上位机工控电脑传输的数据，并进行逻辑运算，条件判断等。控制plc控制模块io信号输出模块单元plc_out。

plc通讯单元模块plc_tx用来将plc控制器cpu单元plc_cpu与触摸式工控电脑pc通讯，采用rs232串口模式，以无协议通讯协议，实现实时同步通讯，初始化设置端口号为com3,波特率9600，停止为1，数据位8，奇偶校验无，十六位进行数据传递。最后是plc控制器cpu单元模块，

触摸式工控电脑单元pc，采用上海森克电子科技有限公司的触摸式工业电脑，型号为sk-12a,输入电源ac22050hz。可24小时不间断工作，满足调试检测的需求，并且通过程序可进行无人值守检测功能。其中人机交互界面系统软件安装在工控电脑里里，操作人员通过此套系统对液压站产品的调试检测工作。

网络终端服务器fwq，保存数据。通过无线路由器组建小型局域网，通过开源socket网络通讯类库，tcp网络协议，将12pc工控电脑与13fwq网络服务器以无线通讯的方式连接起来，局域网服务器设置ip地址192.168.1.1，255.255.255.0，每个工控电脑可作为单独的客户端设置ip地址192.168.1.x,255.255.255.0,其中x取值范围2-255。服务器接收工控电脑传输的检测数据，并保存在数据库中。检测数据中内容包括：液压站产品的型号，编码，产品编码，检测日期，检测的具体内容，例如，保压时间，各管路检测的压力值等。

网络打印机dyj，打印检验报告，打印机通过局域网连接服务器，打印检测报告。

其中图2为软件流程示意图，首先系统的开机按钮，人机交互界面启动，进入系统的开机启动系统a，进入系统后，通过触控界面上的按钮进入主页面选型系统b，此界面系统呈现出全部的液压站产品型号的触控按钮，选择对应的液压站型号后界面跳转到调试检测系统c界面，此界面为具体调试界面，有相对应的控制按钮，相对应的液压站原理图和实时反馈的信息，此时可以进行对液压站产品的具体调试过程，此过程为具体实施调试过程d，调试后需要具体参数的确认过程，此过程为确认参数过程e，此步骤分为合格y1和不合格n1两分支，如果是不合格n1需要进入具体实施调试过程d，重新对液压站产品进行调试操作，如果是合格y1可以进入下一步检测参数系统f，此检测系统将会弹出检测内容对话框，可根据对话框的内容进行每一项的检测，此过程也分为两个分支合格y2和不合格n2两个步，如果为不合格n2将跳转到具体实施调试过程d，如果为合格y2，则可以通过上传服务器按钮进入下一步上传服务器过程g，服务器为自动接收数据，并保存，当服务器接收完成数据后，通过程序会自动启动生产打印报告h，通过打印机完成打印。。

开机启动系统a，如图3所示，此系统界面分为5个功能块，其中为软件标题a1，为“沈阳鑫聚成液压调试检测系统”；当前液压站型号编辑栏a2；为选择型号按钮a3，触发此按钮可跳转至主页面选型系统b；关机按钮a4，触发此按键可关闭系统；确认按钮a5，如果当前的液压站型号符合工作情况，可直接触发此按键，快速进入调试主页面。

主页面选型系统b，共分为6个部分，分别是如图4所示，软件标题b1；当前液压站型号编辑栏b2，此编辑栏为只读属性，只起到显示的作用；选择液压站型号按钮组b3，按钮组分为4个客户厂家栏，分别为金风有限公司b31，华艺有限公司b32，华创有限公司b33，国风有限公司b34,分别对应的型号jf1000液压站调试检查按钮b311，hy2500液压站调试检测按钮b321，hy3400液压站调试检测按钮b322，hc2.0液压站调试检测按钮b331，hc3.0液压站调试检测按钮b332，gf2.0液压站调试检测按钮b341，以上按钮任何一个被触发后，在当前液压站型号编辑栏b2都会被更新，显示所选的液压站型号；关机按钮b4；返回主页按钮b5，触发此按键可以返回到开机系统a页面，确认按钮b6，直接进入调试检测系统c界面。

调试检测系统c界面,此页面为3部分分别为如图5所示液压站基本信息栏c1，主调试操作栏c2，辅助功能按钮栏c3。

其中液压站基本信息栏c1，分为选型按钮c11，此按钮触发后，返回上一级主页面选型系统b，重新选择液压站型号；当前液压站型号编辑栏c12，其属性为只读模式；液压站产品编号编辑栏c13，属性为可写模式，触发编辑栏，编辑栏将更新为编辑模式，同时弹出屏幕键盘，可以对编辑栏中的内容进行编辑，按屏幕键盘的确认键，编辑栏恢复显示状态；液压站产品订单号编辑栏c14，属性操作同液压站产品编号编辑栏c13；当前操作台编号编辑栏c15，只读模式，不可更改，系统初始化时已经分配指定编号，此编号为唯一编号，不与其他操作台一样；当前时间显示编辑栏c16，只读模式，显示当前的时刻，以小时：分钟：秒，的格式显示。

主调试操作栏c2，分别为当前对应的液压原理图c21，每种液压站型号对应唯一液压站原理图，包括油路符号，元件符号和序号，相关参设定数值等，为动态实时显示油路状态和阀元件状态原理图，以颜色区分管路的压力状态，绿色代表无压力，红色代表有压力，阀元件实时状态，开起或者关闭，此项功能也是本程序的最大特点之一，拜托了纸质版的原理图单一静态的不足，随着操作者的操作，会实时更新，更直观的了解液压站产品当前的情况；电磁换向阀按钮组c22，按钮分别标记dt1,dt2,dt3等，按钮的数量是根据液压站产品上的电磁换向阀的数量而定，每种液压站的原理图不同对应的电磁换向阀的数量也不同，触发对应按钮，可控制液压站电磁换向阀的开启和闭合状态，按钮的颜色也会实时改变，红色为关闭状态，绿色为开启状态，按钮组的分布在原理图中电磁换向阀符号的附近，在操作的时候，可直观的控制此阀，不用在特意记住此阀对应的按钮，此项功能较为人性化；实时数据反馈显示c23，显示当前各管路实时压力值，温度值，报警开关状态，压力值以数字加单位(bar)的格式显示在对应管路的附近，温度以数字加单位（℃）的格式显示在对应位置，报警开关以方形型标识灯表示，红色表示报警，灰色表示未报警；智能提示c24，具有文字提示功能，例如技术要求等相关文字。

辅助功能按钮栏c3,分为功能旋转栏c31,主压力和温度设置极限编辑栏c32，检测按钮c33，循环操作功能按钮组c34，电机启动功能按钮c35。功能旋钮栏c31，分为保压传感器旋钮c311，此旋钮至于on挡位时，系统将通过液压站上的主系统压力传感器判断，自动启动电机工作，使系统主压力上升，达到设定的压力上极限后停止电机工作，当系统压力下降到设定的压力下极限后，重新启动电机工作，使系统的工作压力保持在一定的区间内。当旋钮至于off挡位，关闭此项功能；保压继电器旋钮c312，此功能与保压传感器旋钮c311基本功能相同，不同的是系统通过液压站上的压力继电器判断电机的启停情况；按钮联动旋钮c313，当旋钮至于on时，将电磁换向阀按钮组c22中的按钮，按照要求关联起来，关联起来的按钮，会有同步的效果，例如dt2于dt3按钮为关联按钮，当此旋钮至于on时，按下dt2按钮时，dt3的状态也会发生变换；主压力和温度设置极限编辑栏组c32,此项分为主压力最大极限编辑栏c321，可写属性，触控此编辑栏，弹出屏幕键盘可进行修改等操作；主压力最小极限编辑栏c322；温度最大极限编辑栏c323；温度最小极限编辑栏c324，属性操作于上相同，其当系统的压力于温度值分别达到各自的上限值，和温度的下限值都会停止电机的工作，当保压传感器旋钮c311或保压继电器旋钮c321处于on时，系统主压力低于主压力最小极限编辑栏c322中的设定值，将会启动电机工作；检测按钮c33，触发此按钮，将会弹出检测系统参数窗口；循环操作功能按钮组c34，此项分为启动按钮c341，启动循环程序按钮，触发后系统将按照指定的程序对电磁换向阀按钮组c22进行开启和关闭的操作；停止按钮c342，触发此按钮将停止循环操作；编辑按钮c343，触控此按钮后，将弹出编辑栏对话框，可以对电磁换向阀按钮组c22进行编程；电机启动按钮c35，当触发按钮时，液压站上的电机将会强制启动，此按钮为点动按钮，此按钮被按下发生作用，当抬起按钮，将停止该项功能，操作具有安全可靠性。

具体实施调试过程d，操作人员对液压站产品按照屏幕上显示的液压原理图进行调节，进行参数设定。

确认参数过程e，初步观察管路反馈的数据于理论值是否一致。

检测参数系统f，如图6所示，共分两部分，分别是检测内容f1，检测功能按钮组f2。检测内容f1，检测内容以表格的形式显示出来，列项分别为，序号，检测内容，理论值，实际检测值，检测时间，备注。行项为每一项的检测内容，分别为，液位计功能检测f1_1；主系统安全压力检测f1_2；偏航制动系统管路压力检测f1_3；主轴制动系统管路压力检测f1-4；风轮锁锁销锁紧管路压力检测f1_5；风轮锁锁销松开管路压力检测f1_6；主系统压力保持测试f1_7，偏航管路压力报警开关检测f1_8；主轴管路压力开关检测f1_9；偏航制动系统压力保持检测f1_10。检测功能按钮组f2，分为打印检测报告按钮f21，此按钮触发后，会将检测完毕的数据上传服务器，再通过打印机打印出检测报告；向上移动按钮f22，将当前的检测内容光标向上一行移动；向下移动按钮f23，将当期内容光标向下一行移动，检测按钮f24，检测当前光标所在行的内容，确定按钮f25，触发此按钮，将返回调试检测系统c界面。

上传服务器过程g,接收数据，将数据保存。

生成打印报告h，将检测完成后的内容及数据打印出纸质版的检测报告，随液压站产品装入包装箱。