一种基于人机交互界面的PLC功能自动化检测系统的制作方法

一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统
技术领域
1.本发明涉及plc功能测试技术领域，特别是涉及到plc生产过程中的产品合格性测试，通过软件自动化控制来测试plc模块的各项功能。


背景技术：

2.可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由cpu、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。在plc产品生产过程中，需要对plc中的各类功能单元进行功能验证，为了节省人力、时间或硬件资源、提高测试效率，设计一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，通过软件控制流程，产生测试信号及数据，将每个输入端口采集到的信息进行统计汇总，自动生成plc模块的测试结果。


技术实现要素：

3.本发明提供一种模拟实际plc运行环境的来测试plc模块功能及其人机交互的软件和系统。采用以下技术方案：一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，由人机交互界面，视觉监测模块，系统电源模块，canopen通讯模块，工业计算机，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，modbus通信模块构成。人机界面实现对plc测试过程的信息展示和流程控制，由工业计算机作为工作平台，根据待测plc模块功能类型选用不同的plc测试程序下装至plc主控制器，通过modbus通讯模块与主控制器进行通讯，并选项不同的输入输出模块进行plc外部信号的功能测试，视觉监测模块在信号采集同时监测plc指示灯状态是否与预设值相同。最终将各输入输出模块采集结果、plc主控制器反馈信息和视觉监测系统采集结果数据融合，形成该被测plc模块各项指标的测试报告。
4.所述的人机交互界面集成了模块信息识别，模块测试，模块测试结果展示及相关数据管理查询功能，可以根据事先存储的模块配置信息自动选择需要进行的测试项及plc主控制器中需要下装的程序，实现自动化检测过程的逻辑控制。
5.所述的人机交互界面是在工业计算机平台上运行，使用触摸屏进行操作。
6.所述的视觉检测模块主要是ccd相机，通过网络接口与工业计算机连接进行数据通信。
7.所述的系统电源模块包括220v转24v电源，5v转24v电源。
8.所述的canopen通信模块主要是usb转canopen协议转换模块，该模块通过usb与工业计算机连接进行数据通信。
9.所述的工业计算机带有触摸屏，实现人机交互界面的触摸操作。
10.所述的数字量输入输出模块包括0-24v数字量输入，0-24v数字量输出。
11.所述的模拟量输入输出模块包括0-5v电压输出，4-20ma电流输出，4-20ma电流输
入。
12.所述的脉冲信号采集及输出模块包括pwm输出，频率量采集。
13.所述的modbus通信模块主要是由人机交互软件通过模拟协议通信帧与plc具有modbus通讯协议的模块进行通信，该功能通过工业计算机使用网口或串口连接进行数据通信，用于工业计算机与待测plc模块的数据通信及测试。
附图说明
14.图1为本发明一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统构成。
15.图2为本发明的一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统基本工作流程。
具体实施方式
16.本发明提供一种模拟实际plc运行环境的来测试plc模块功能及其人机交互的软件和系统。采用以下技术方案：一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，由人机交互界面，视觉监测模块，系统电源模块，canopen通讯模块，工业计算机，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，modbus通信模块构成。人机界面实现对plc测试过程的信息展示和流程控制，由工业计算机作为工作平台，根据待测plc模块功能类型选用不同的plc测试程序下装至plc主控制器，通过modbus通讯模块与主控制器进行通讯，并选择不同的输入输出模块进行plc外部信号的功能测试，视觉监测模块在信号采集同时监测plc指示灯状态是否与预设值相同。最终将各输入输出模块采集结果、plc主控制器反馈信息和视觉监测系统采集结果数据融合，形成该被测plc模块各项指标的测试报告。
17.所述的人机交互界面集成了模块信息识别，模块测试，模块测试结果展示及相关数据管理查询功能，可以根据事先存储的模块配置信息自动选择需要进行的测试项及plc主控制器中需要下装的程序，实现自动化检测过程的逻辑控制。
18.所述的人机交互界面是在工业计算机平台上运行，使用触摸屏进行操作。
19.所述的视觉检测模块主要是ccd相机，通过网络接口与工业计算机连接进行数据通信。
20.所述的系统电源模块包括220v转24v电源，5v转24v电源。
21.所述的canopen通信模块主要是usb转canopen协议转换模块，该模块通过usb与工业计算机连接进行数据通信。
22.所述的工业计算机带有触摸屏，实现人机交互界面的触摸操作。
23.所述的数字量输入输出模块包括0-24v数字量输入，0-24v数字量输出。
24.所述的模拟量输入输出模块包括0-10v电压输出，4-20ma电流输出，4-20ma电流输入。
25.所述的脉冲信号采集及输出模块包括pwm输出，频率量采集。
26.所述的modbus通信模块主要是通过软件编写modbus模拟通讯帧进行串口或网口通信。
27.以下结合实施例对本发明做进一步详细的描述：实施例1
本发明的一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，由人机交互界面，视觉监测模块，系统电源模块，canopen通讯模块，工业计算机，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，modbus通信模块构成。其中，人机界面实现对plc测试过程的信息展示和流程控制，由工业计算机作为工作平台。系统电源模块与canopen通讯模块，工业计算机，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，modbus通信模块连接，提供各模块工作需要的电压。canopen通讯模块，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，modbus通信模块与工业计算机连接，受工业计算机控制。视觉监测模块独立位于待测plc模块区域。
28.所述的一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，其工作流程为：根据待测plc模块功能类型选用不同的plc测试程序下装至plc主控制器，通过modbus通讯模块与主控制器进行通讯，并选择不同的输入输出模块进行plc外部信号的功能测试，视觉监测模块在信号采集同时监测plc指示灯状态是否与预设值相同。最终将各输入输出模块采集结果、plc主控制器反馈信息和视觉监测系统采集结果数据融合，形成该被测plc模块各项指标的测试报告。
29.所述的人机交互界面集成了模块信息识别，模块测试，模块测试结果展示及相关数据管理查询功能，可以根据事先存储的模块配置信息自动选择需要进行的测试项及plc主控制器中需要下装的程序，实现自动化检测过程的逻辑控制。
30.所述的工业计算机带有触摸屏，实现人机交互界面的触摸操作。
31.所述的人机交互界面是在工业计算机平台上运行，使用触摸屏进行操作，并将所有测试结果和过程数据显示在触摸屏上。
32.所述的视觉检测模块主要是ccd相机，通过网络接口与工业计算机连接进行数据通信。ccd相机在人机交互界面软件控制下采集待测plc模块的外部信息，识别plc模块上的指示灯状态，将分析结果记录在数据库中。
33.所述的系统电源模块包括220v转24v电源，用于给视觉监测模块，canopen通讯模块，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，脉冲信号采集及输出模块，5v转24v电源是将5v模拟量输出电压等比提升为24v电压，用于plc模块测试使用。
34.所述的canopen通信模块主要是usb转canopen协议转换模块，用于测试plc的canopen通信模块的功能，该模块通过usb与工业计算机连接进行数据通信。
35.所述的数字量输入输出模块包括0-24v数字量输入，用于测量plc的0-24v数字量输出模块的输出端口；0-24v数字量输出，用于测量plc的0-24v数字量输入模块的输入端口。
36.所述的模拟量输入输出模块包括0-10v电压输出，经过系统电源模块等比升压，用于测试plc的电压模拟量输入端口；4-20ma电流输出，用于测试plc的电流模拟量输入端口；4-20ma电流输入，用于测试plc的电流模拟量输出端口。
37.所述的脉冲信号采集及输出模块包括pwm输出，用于测试plc的频率采集端口功能；频率量采集用于测试plc的pwm模块端口。
38.所述的modbus通信模块主要是由人机交互软件通过模拟协议通信帧与plc具有modbus通讯协议的模块进行通信，该功能通过工业计算机使用网口或串口连接进行数据通信，用于工业计算机与待测plc模块的数据通信及测试。
39.由上可知，本发明的一种基于人机交互界面的plc功能自动化检测系统，支持plc的主控制模块，数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，pwm模块，频率采集模块，canopen总线通信，modbus总线通信的端口功能测试，端口精度测试，面板指示灯功能测试，且能够根据其他不同的plc模块功能进行扩展。本发明采用采用自动化检测方式，不仅能够实现丰富的plc端口测试，而且能够实现plc外部指示灯的功能测试，省略了此类测试工作的人工依赖，更加降低了整套系统的使用复杂度，适合plc生产过程中的产品功能检测。