基于計算機的機床測試系統(tǒng)設計

　　本文以一臺計算機為主控制器，采用Windows風格接口軟 件，計算和測試速度快，信息處理能力強，系統(tǒng)集成度高，工作界面友好，操作方便，實現(xiàn)了多參數(shù)測試過程自動化，提高了測試效率和準確性。

　　系統(tǒng)主要功能及特點

　　系統(tǒng)以對機床性能影響大的參數(shù)集成測試為主要目的，具有以下功能和特點：

　　(1)系統(tǒng)對減速器具有測量載荷，進行空載試驗、負載試驗、慣性負載試驗、離合器通斷試驗、回差試驗等功能，可同時對X、Y1、Y2三軸進行測試;

　　(2)系統(tǒng)對自動調(diào)高系統(tǒng)具有在線測量;調(diào)高精度功能，最多可同時測試8機頭，對進給距離具有自動設置和用戶給定功能，誤差值隨著機頭的進給實時計算并顯示;

　　(3)具有自動測試時間設定、加虛擬負載、載荷調(diào)節(jié)功能;

　　(4)對控制系統(tǒng)具有高溫老化試驗功能，自動監(jiān)測和記錄系統(tǒng)狀態(tài);

　　(5)測量數(shù)據(jù)動態(tài)顯示，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)超標立即報警或停止實驗;

　　(6)測試結(jié)果進行自動分析和打印，并可進行相關(guān)文件操作，以便對測試結(jié)果進行深層分析和統(tǒng)計。

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和組成

　　系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，以計算機作為主控制器。計算機有著豐富的軟硬件資源和強大的系統(tǒng)功能，運算和控制速度高，在現(xiàn)場控制上有著良好的控制 性能。系統(tǒng)其他部分都通過接口卡與計算機相連，被其控制同時為其提供測試數(shù)據(jù)。通過執(zhí)行計算機上的接口軟件，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。主要有以下部 分：

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　主控制器

　　系統(tǒng)的主控制器由一臺工控計算機、標準鍵盤、鼠標器、CRT彩色顯示器和打印機等組成。計算機作為系統(tǒng)的主控制器，通過接口卡控制其他部分 動作，采集測試數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行復雜的計算和分析，完成系統(tǒng)集成的各項測試功能，同時在測試的過程中，對測試結(jié)果進行實時動態(tài)顯示，如果發(fā)現(xiàn)超標即 進行報警處理，并自動記錄故障時刻，以便操作者采取相關(guān)措施。操作者可通過顯示器、鍵盤和鼠標進行人機操作，選擇相應的測試項目，輸入必要的測試參數(shù)，監(jiān) 測整個測試過程，并進行相應的文件操作，通過打印機打印測試結(jié)果。

　　接口模塊

　　接口模塊主要包括隔離驅(qū)動卡，輸入輸出接口卡。輸入輸出接口卡負責計算機對測試裝置的控制和數(shù)據(jù)采集，分為數(shù)字信號接口和模擬信號接口，模 擬輸入(AI)采用研華PCI-726，模擬輸出(AO)采用研華PCI-1710，隔離驅(qū)動卡數(shù)字輸入(DI)數(shù)字輸出(DO)采用研華PCI- 734。具體通道數(shù)確定如下：

　　數(shù)字輸入(DI)：

　　轉(zhuǎn)矩傳感器 3路

　　碼盤 18路

　　故障報警 3路

　　模擬輸入(AI)：

　　接近傳感器 8路

　　數(shù)字輸出(DO)：

　　離合器 3路

　　脈沖禁止 3路

　　SV-ON 3路

　　脈沖串 3路

　　符號 3路

　　C-MODE 3路

　　模擬輸出(AO)：

　　伺服指令： 3路