基于人机界面的液压万能试验机设计改造

　　0 引言

　　在部分学校的教学中，通常需要采用试验设备来进行教学，而由于学校的经费问题，导致其采用使用年限较长的实验设备，其面临淘汰，但是需要用于生产，而设备的运行及操作方式相对较为落后，无法满足生产及教学需求，因而需要通过技术改造的方式来提升设备的使用性能，以便可以提升设备的经济效益。而基于人机界面的万能试验机设计和改造是提升设备使用性能的重要手段，加强对其探究具有重要的意义。

　　1 设计改造动因及方法

　　在本校的万能试验机运用中，主要存在两台液压万能试验机，其液压传动系统经过人为的改造，主要是对送油阀以及回油阀的操作系统进行调整，可以显示液压系统的压力变化，将系统的压力变化反映在仪表中，对于压力的测试结果，通过纸带进行输出，但是万能实验机的整体效率相对较为低下，无法满足生产及教学的需求，在此情况下，需要加强对液压万能试验机的设计和改造。

　　在现阶段的控制技术中，PLC技术以及软件技术已经逐渐应用于自动化的控制系统中，通过采用PLC控制和监控，可以将相关数据传输到计算机软件中，继而通过计算机软件来实现对系统的操控和监督，可以提升系统的自动化性能，因此，结合PLC数据采集技术以及计算机软件的控制技术来改造万能实验机具有重要的意义。本次研究主要结合学校的西门子S7-200PLC进行数据收集，同时采用WINCC软件对液压万能试验机进行可视化的管理操作，从而对液压万能试验机进行设计和改造，以此来提升设备的整体使用性能。

　　2 液压万能试验机的系统架构

　　液压万能试验机由于使用年限相对较长，因而不适合对设备的送油阀及回油阀进行改造，而是对电极的控制及数据处理方式进行设计和改造，其主要系统架构如下：

　　机械部分：其在液压回路安装传感器检测压力，可以将原尺寸装置拆除，安装位移传感器。

　　电气组成：采用西门子S7-200PLC下位机，可以接受传感器传递的信号，同时可以实现对电机的控制，在系统中，将PC端作为上位机，通过计算机软件，可以实现上位机与下位机之间的数据交换，同时可以实现对数据的监控和处理。

　　WinCC是人机界面软件，其具有多个接口，可以实现通信通道的数据交换，同时可以实现自动化设备接口的通信过程。

　　OPC是基于COM/DCOM技术的软件，其用于服务器的技术规范，通过技术转让协议，可以实现PC与设备之间的数据交换服务。

　　PC软件是PLC软件开发的服务器软件，可以实现与PLC系统的通信，支持多项通信协议。PPI协议在信息链接中，只需要通过连接线即可完成，配置简单，且有效范围可以达到50m。