采用计算机和Windows接口软件实现机床测试系统的设计

采用计算机和Windows接口软件实现机床测试系统的设计

系统主要功能及特点

系统以对机床性能影响大的参数集成测试为主要目的，具有以下功能和特点：

（1）系统对减速器具有测量载荷，进行空载试验、负载试验、惯性负载试验、离合器通断试验、回差试验等功能，可同时对X、Y1、Y2三轴进行测试；

（2）系统对自动调高系统具有在线测量；调高精度功能，最多可同时测试8机头，对进给距离具有自动设置和用户给定功能，误差值随着机头的进给实时计算并显示；

（3）具有自动测试时间设定、加虚拟负载、载荷调节功能；

（4）对控制系统具有高温老化试验功能，自动监测和记录系统状态；

（5）测量数据动态显示，如果发现数据超标立即报警或停止实验；

（6）测试结果进行自动分析和打印，并可进行相关文件操作，以便对测试结果进行深层分析和统计。

系统硬件结构和组成

系统采用模块式结构，以计算机作为主控制器。计算机有着丰富的软硬件资源和强大的系统功能，运算和控制速度高，在现场控制上有着良好的控制性能。系统其他部分都通过接口卡与计算机相连，被其控制同时为其提供测试数据。通过执行计算机上的接口软件，系统的硬件结构框图如图1所示。主要有以下部分：

图1 系统结构框图

主控制器

接口模块

数字输入（DI）：

码盘 18路

故障报警 3路

模拟输入（AI）：

接近传感器 8路

数字输出（DO）：

离合器 3路

脉冲禁止 3路

SV-ON 3路

脉冲串 3路

符号 3路

C-MODE 3路

模拟输出（AO）：

伺服指令： 3路

加载控制： 3路

总计DI：24路，AI：8路，DO：18路，AO：6路。

本系统采用的输入输出接口卡均为PCI总线，由于测试和控制量较多，所以采用了三块接口卡，通过硬件调线，设置其基地址分别为300H和330H。模拟信号输入输出通道相互独立，分辨率为12位，其信号范围如下：

输入范围：-10V～+10V

输出范围：-10V～+10V

接口卡的数字输入输出信号与TTL电平兼容，易于和其他部分相连，特性如下：

输入低电平VIL≤0.8V

输入高电平VIH≥2.0V

输出低电平VOL≤0.5V

输出高电平VOH≥2.4V

运动控制模块

NO.25=10000， NO.26=7200

NO.27=1， NO.29=3

伺服驱动器受计算机接口卡控制，接口卡的伺服指令输出为+3V时，伺服电机转速为1500转/分。计算机还通过接口卡控制伺服驱动器的符号位、输出禁止、SV-ON位和C-MODE位。符号为1时对应CCW方向（正转），脉冲输出为1时禁止有效，SV-ON低电平有效，C-MODE低电平为速度控制方式，高电平为位置控制方式，在测试过程中，根据测试项目不同，计算机按照程序改变这些控制信号，使伺服电机工作于不同方式和状态。

传感器模块

转矩传感器选用JN338转矩传感器，该传感器可实现能源及信号的非接触传递，并做到了传递与是否旋转无关，与转速大小无关，与旋转方向无关，输出信号为脉冲信号。

接口软件开发

图2 系统软件框图

结论

以本系统设计的机床测试系统，运行平稳，界面友好，操作方便，控制精度高，定位精度X轴Y1轴Y2轴都达到了0.024mm，重复定位精度X轴Y1轴Y2轴都达到了0.015mm。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。