液压站作为液压传动核心装置，在工业生产中需对压力、温度、液位、流量等多参数实时监测，同时完成泵组启停等控制操作。传统分布式监控方案存在数据传输延迟、多站协同性差、操作交互繁琐等问题，难以满足规模化液压站集群的集中管理需求。LabVIEW结合 OPC 通信技术与 PLC 分层控制架构，设计一套可实现多台液压站集中监控的系统，解决传统方案的技术痛点，提升液压站运行的智能化与高效性。

核心技术选型

1. LabVIEW：作为上位机核心开发平台，利用其图形化编程环境、丰富的仪器控制与数据采集库，快速搭建人机交互界面与数据处理程序，支持实时数据显示、历史数据存储与分析，且具备良好的程序扩展性与调试便捷性。

2. OPC 通信技术：实现上位机与下位机之间的标准化数据传输，保障压力、温度等实时数据与控制指令的稳定、可靠交互，解决不同设备间的通信兼容问题。

3. PLC 分层控制：采用主控 PLC 与分控 PLC 协同架构，主控 PLC 负责整体系统的指令下发与数据汇总，分控 PLC 完成单台液压站的现场数据采集与执行器控制，适配多机监控的控制需求。

4. 数据存储与分析：结合 Excel 数据导出功能与 LabVIEW 的数据分析模块，实现报警记录、运行参数的本地化存储与历史追溯，为设备运维提供数据支撑。

系统整体架构

系统采用上下位机分布式架构，通过以太网与 OPC 服务器建立通信连接，最大支持 16 台液压站的集中监控，整体分为上位机监控层、通信层、下位机执行层三个部分。

1. 上位机监控层：基于 LabVIEW 开发，是系统的操作与显示核心，完成所有液压站运行参数的实时展示、控制指令下发、参数设置、报警管理、用户权限管控等功能，所有操作通过图形化界面完成，直观且便捷。

2. 通信层：以 OPC 技术为核心，通过以太网交换机搭建通信网络，实现上位机与主控 PLC、主控 PLC 与各分控 PLC 之间的双向数据传输，保障数据传输的实时性与准确性，传输延迟控制在毫秒级。

3. 下位机执行层：由主控 PLC 与各液压站配套的分控 PLC 组成，分控 PLC 对接现场传感器与执行器，完成压力、温度、液位、流量等参数的采集，以及泵组启停、模式切换等控制操作；主控 PLC 负责汇总各分控 PLC 数据并上传至上位机，同时接收上位机指令并分发至对应分控 PLC。

LabVIEW 功能实现

LabVIEW 作为上位机开发核心，充分发挥其图形化编程、模块化设计与丰富的功能库优势，实现液压站监控的全流程功能，核心实现模块如下：

1. 实时监控界面：LabVIEW 的前面板功能搭建可视化监控界面，主界面可同时显示 16 台液压站的流量、压力、温度、液位、运行方式、累计运行时间等关键参数，通过自定义按钮颜色区分设备状态 —— 绿色为正常运行、红黄色交替为报警、灰色为未运行。点击对应液压站按钮，可跳转至单站精细化监控界面，实现单站参数的单独查看与操作，利用 LabVIEW 的波形图表控件，将压力、温度等参数以曲线形式实时展示，直观反映参数变化趋势。

2. 数据采集与处理：调用 LabVIEW 的 OPC 通信控件，建立与 OPC 服务器的连接，实现下位机 PLC 采集数据的实时读取，通过数据处理模块对采集的原始数据进行滤波、校准，消除现场干扰带来的误差，提升参数测量精度；同时利用 LabVIEW 的定时控件，实现数据的定时存储，支持按时间、设备编号等条件对历史数据进行检索与查看。

3. 参数设置模块：通过 LabVIEW 的数值输入、下拉选择等控件，搭建参数设置界面，支持液压站工作数量、额定流量、报警阈值、单位换算等参数的灵活设置，设置参数通过 OPC 通信实时下发至 PLC，且具备参数保存功能，下次系统启动可直接调用。针对多机协同需求，可单独对单台或批量对多台液压站进行参数配置，提升操作效率。

4. 报警管理模块：基于 LabVIEW 的事件结构与条件判断功能，对采集的温度、压力、液位、电机电流等参数进行实时阈值判断，触发报警时，界面弹出提示并记录报警信息，包括报警时间、故障设备、故障类型、解除时间等。开发故障记录查询与导出功能，支持 “全部故障” 与 “待处理故障” 分类查询，通过 LabVIEW 的 Excel 报表控件，将故障记录一键导出至 Excel 表格，方便运维人员存档与分析；对于电机过流等严重报警，设置联动逻辑，触发后直接下发停机指令，并需手动复位方可重启。

5. 模式控制模块：利用 LabVIEW 的逻辑编程功能，实现本地操作与系统操作两种模式的开发与切换。本地模式下，通过界面按钮手动控制泵组启停；系统模式为按需供油模式，开发流量自适应控制逻辑，设置起步流量、缓冲流量、开泵延时、停泵延时等参数，LabVIEW 实时计算管网流量需求，自动下发泵组启停指令，同时平衡各泵组工作时间，减少设备磨损，利用 LabVIEW 的波形生成控件，模拟流量变化与泵组启停的联动过程，方便参数调试。

6. 用户管理模块：结合 LabVIEW 的字符串判断与权限管控功能，设置登录、用户管理、密码修改功能，对不同操作人员分配不同权限，区分操作权限与查看权限，避免非授权人员修改关键参数，提升系统运行安全性。

系统运行特性

1. 多机协同高效：最大支持 16 台液压站同时监控，各设备独立采集与控制，互不干扰，上位机实现集中管理，解决传统分布式监控的协同性差问题。

2. 操作交互友好：LabVIEW 搭建的图形化界面无需专业编程知识即可操作，参数显示直观、控制指令下发便捷，工作人员在控制室即可完成所有操作，远离现场恶劣环境。

3. 数据传输稳定：OPC 通信技术与以太网结合，保障数据传输的实时性与可靠性，无丢包、延迟等问题，满足工业现场的通信需求。

4. 节能效果显著：按需供油模式通过 LabVIEW 的精准流量计算与逻辑控制，实现泵组的自适应启停，避免无效运行，大幅降低能源消耗，同时平衡泵组工作时间，延长设备使用寿命。

5. 运维便捷性高：完善的报警管理与历史数据追溯功能，可快速定位故障原因，故障记录的导出与存档为设备预防性维护提供数据依据，减少设备停机时间。

6. 系统扩展性强：LabVIEW 的模块化编程架构，可根据实际需求新增监控设备数量、扩展参数采集类型、增加控制功能，无需对整体程序进行大幅修改，PLC 与 OPC 通信的标准化架构也为后续设备接入提供便利。