在工業(yè)生產(chǎn)測(cè)驗(yàn)進(jìn)程中，常常要對(duì)溫度、流量、壓力等模仿量進(jìn)行收集，對(duì)繼電器、觸摸器等開關(guān)量進(jìn)行操控，此外還有步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的位移操控。一種依據(jù)核算機(jī)的鉆床測(cè)驗(yàn)體系，把各種操控量集成在一起構(gòu)成閉環(huán)操控體系很有。這篇文章以一臺(tái)核算機(jī)為主操控器，選用Windows個(gè)性接口軟件，核算和測(cè)驗(yàn)，信息處置，體系，作業(yè)界面友愛，操作便利，完結(jié)了多參數(shù)測(cè)驗(yàn)進(jìn)程主動(dòng)化，提高了測(cè)驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性。

體系功用及特色

體系以對(duì)鉆床功用影響大的參數(shù)集成測(cè)驗(yàn)為目的，具有以下功用和特色：

（1）體系對(duì)減速器具有丈量載荷，進(jìn)行空載試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)、慣性負(fù)載試驗(yàn)、離合器通斷試驗(yàn)、回差試驗(yàn)等功用，可一起對(duì)X、Y1、Y2三軸進(jìn)行測(cè)驗(yàn)；
（2）體系對(duì)主動(dòng)調(diào)高體系具有在線丈量；調(diào)功用，可一起測(cè)驗(yàn)8機(jī)頭，對(duì)進(jìn)給間隔具有主動(dòng)設(shè)置和用戶給定功用，誤差值隨著機(jī)頭的進(jìn)給實(shí)時(shí)核算并顯示；
（3）具有主動(dòng)測(cè)驗(yàn)時(shí)間設(shè)定、加虛擬負(fù)載、載荷調(diào)理功用；
（4）對(duì)操控體系具有高溫老化試驗(yàn)功用，主動(dòng)監(jiān)測(cè)和記載體系狀況；
（5）丈量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示，假如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)超支當(dāng)即報(bào)警或停止試驗(yàn)；
（6）測(cè)驗(yàn)成果進(jìn)行主動(dòng)剖析和打印，并可進(jìn)行有關(guān)文件操作，以便對(duì)測(cè)驗(yàn)成果進(jìn)行深層剖析和核算。

體系硬件布局和構(gòu)成

體系選用模塊式布局，以核算機(jī)作為主操控器。核算機(jī)有著豐富的軟硬件資本和強(qiáng)壯的體系功用，運(yùn)算和操控速度高，在現(xiàn)場(chǎng)操控上有著杰出的操控功用。體系其他有些都經(jīng)過接口卡與核算機(jī)相連，被其操控一起為其供給測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)過執(zhí)行核算機(jī)上的接口軟件，體系的硬件布局框圖如圖1所示。有以下有些：

圖1 體系布局框圖

主操控器

體系的主操控器由一臺(tái)工控核算機(jī)、規(guī)范鍵盤、鼠標(biāo)器、CRT彩色顯示器和打印機(jī)等構(gòu)成。核算機(jī)作為體系的主操控器，經(jīng)過接口卡操控其他有些動(dòng)作，收集測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行雜亂的核算和剖析，完結(jié)體系集成的各項(xiàng)測(cè)驗(yàn)功用，一起在測(cè)驗(yàn)的進(jìn)程中，對(duì)測(cè)驗(yàn)成果進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，假如發(fā)現(xiàn)超支即進(jìn)行報(bào)警處置，并主動(dòng)記載毛病時(shí)間，以便操作者采納有關(guān)辦法。操作者可經(jīng)過顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行人機(jī)操作，挑選相應(yīng)的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目，輸入的測(cè)驗(yàn)參數(shù)，監(jiān)測(cè)整個(gè)測(cè)驗(yàn)進(jìn)程，并進(jìn)行相應(yīng)的文件操作，經(jīng)過打印機(jī)打印測(cè)驗(yàn)成果。

接口模塊

接口模塊包含阻隔驅(qū)動(dòng)卡，輸入輸出接口卡。輸入輸出接口卡擔(dān)任核算機(jī)對(duì)測(cè)驗(yàn)設(shè)備的操控和數(shù)據(jù)收集，分為數(shù)字信號(hào)接口和模仿信號(hào)接口，模仿輸入（AI）選用研華PCI-726，模仿輸出（AO）選用研華PCI-1710，阻隔驅(qū)動(dòng)卡數(shù)字輸入（DI）數(shù)字輸出（DO）選用研華PCI-734。詳細(xì)通道數(shù)斷定如下：

數(shù)字輸入（DI）：
轉(zhuǎn)矩傳感器3路
碼盤18路
毛病報(bào)警3路

模仿輸入（AI）：
挨近傳感器8路

數(shù)字輸出（DO）：
離合器3路
脈沖制止3路
SV-ON3路
脈沖串3路
符號(hào)3路
C-MODE3路

模仿輸出（AO）：
伺服指令：3路
加載操控：3路

總計(jì)DI：24路，AI：8路，DO：18路，AO：6路。

本體系選用的輸入輸出接口卡均為PCI總線，因?yàn)闇y(cè)驗(yàn)和操控量較多，所以選用了三塊接口卡，經(jīng)件調(diào)線，設(shè)置其基地址分別為300H和330H。模仿信號(hào)輸入輸出通道彼此獨(dú)立，分辨率為12位，其信號(hào)規(guī)模如下：

輸入規(guī)模：-10V～+10V
輸出規(guī)模：-10V～+10V

接口卡的數(shù)字輸入輸出信號(hào)與TTL電平兼容，易于和其他有些相連，特性如下：

輸入低電平VIL≤0.8V
輸入高電平VIH≥2.0V
輸出低電平VOL≤0.5V
輸出高電平VOH≥2.4V

為了體系作業(yè)的性，體系還選用了一塊阻隔驅(qū)動(dòng)卡，經(jīng)過光電阻隔等手法來核算機(jī)信號(hào)和外界信號(hào)的阻隔，并把接口卡的輸出信號(hào)放大為伺服驅(qū)動(dòng)器和離合器等所需強(qiáng)度操控信號(hào)。

圖2 體系軟件框圖

Visual Basic6.0是一門功用強(qiáng)壯的核算機(jī)可視化編程言語(yǔ)，但卻不能直接拜訪核算機(jī)輸入輸出接口，為了處理這一疑問，體系用C++言語(yǔ)編制了一個(gè)動(dòng)態(tài)銜接庫(kù)(DLL)，對(duì)硬件端口的拜訪功用全在銜接庫(kù)中完結(jié)，當(dāng)需求拜訪某個(gè)端口時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的銜接庫(kù)函數(shù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)銜接。這樣不光完結(jié)了預(yù)訂功用，而且使軟件布局優(yōu)化，節(jié)省了很多體系資本。

定論

以本體系規(guī)劃的鉆床測(cè)驗(yàn)體系，作業(yè)平穩(wěn)，界面友愛，操作便利，操控，定位精度X軸Y1軸Y2軸都達(dá)到了0.024mm,重復(fù)定位精度X軸Y1軸Y2軸都達(dá)到了0.015mm。

運(yùn)動(dòng)操控模塊

包含伺服體系和加載體系。伺服體系由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和光電碼盤構(gòu)成，其作用是操控測(cè)驗(yàn)進(jìn)程中被測(cè)減速器依照一運(yùn)動(dòng)規(guī)律作業(yè)。本體系中，選用了3套松下（MINAS）伺服體系分別操控X、Y1、Y2三軸，該體系有速度操控、方位操控和轉(zhuǎn)矩操控三種操控方法，能滿足測(cè)驗(yàn)進(jìn)程中的各種運(yùn)動(dòng)操控需求，在運(yùn)用前，需進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，有關(guān)參數(shù)設(shè)置如下：

NO.25=10000, NO.26=7200 
NO.27=1, NO.29=3

伺服驅(qū)動(dòng)器受核算機(jī)接口卡操控，接口卡的伺服指令輸出為+3V時(shí)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。核算機(jī)還經(jīng)過接口卡操控伺服驅(qū)動(dòng)器的符號(hào)位、輸出制止、SV-ON位和C-MODE位。符號(hào)為1時(shí)對(duì)應(yīng)CCW方向(正轉(zhuǎn)),脈沖輸出為1時(shí)制止有用，SV-ON低電平有用，C-MODE低電平為速度操控方法，高電平為方位操控方法，在測(cè)驗(yàn)進(jìn)程中，依據(jù)測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目不一樣，核算機(jī)依照程序改變這些操控信號(hào)，使伺服電機(jī)作業(yè)于不一樣方法和狀況。

加載體系擔(dān)任向軸端供給虛擬負(fù)載，加載操控器承受核算機(jī)輸出的模仿信號(hào)，并依據(jù)這個(gè)信號(hào)調(diào)整加載設(shè)備流過的電流，進(jìn)而操控軸端轉(zhuǎn)矩。

傳感器模塊

挨近傳感器選用量程為20mm，輸出電壓為0～5V的WYD系列直流位移傳感器，該傳感器與電子電路集成一體，裝置運(yùn)用便利，不需外加放大器，可直接與核算機(jī)輸入輸出接口卡銜接，進(jìn)行模數(shù)變換及數(shù)據(jù)處置，進(jìn)而把相對(duì)位移的微變量供給給核算機(jī)，體系共選用8個(gè)挨近傳感器測(cè)驗(yàn)調(diào)。

轉(zhuǎn)矩傳感器選用JN338轉(zhuǎn)矩傳感器，該傳感器可完結(jié)動(dòng)力及信號(hào)的非觸摸傳遞，并做到了傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān)，與轉(zhuǎn)速巨細(xì)無關(guān)，與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)，輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)。

增量式光電編碼器作為速度和位移傳感器，它的輸出一方面供給給伺服體系進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操控，另一方面供核算機(jī)收集，核算機(jī)經(jīng)過軟件對(duì)編碼器輸出信號(hào)進(jìn)行變換和計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)總值與脈沖當(dāng)量的積即為位移量，而短時(shí)間內(nèi)的位移量即為瞬時(shí)速度。

接口軟件

體系接口軟件主應(yīng)用程序是在Windows操作體系下，用可視化程序工具Visual Basic6.0的. 軟件操作界面選用Windows個(gè)性,其框圖如圖2所示。