基于雙下位機的疲勞試驗機控制系統設計
摘要:為了有效解決目前國內液壓疲勞試驗機由于長時間實驗造成容易死機和數據丟失,以及進口動態疲勞試驗機價格昂貴且操作不便等問題,提出了基于LabVIEW 軟件平臺開發上位機,以及EDC220控制伺服閥和S7-300PLC控制工藝流程的雙下位機的液壓疲勞試驗機測控方案。LabVIEW上位機通過以太網與雙下位機進行高速通訊,進行控制數據和采集數據的交換;整個控制系統通過長時間的運行測試,系統穩定高效可靠運行,沒有死機和數據丟失的現象發生,有效地解決了上述問題,達到了較為滿意的效果。
關鍵詞:LabVIEW;疲勞試驗;EDC220;伺服閥;雙下位機
中圖分類號:TP27 文獻標志碼:A
1引 言
電液伺服疲勞試驗機是采用電液伺服技術生產的疲勞試驗機,主要用于測試材料和零部件的力學動態疲勞性能,它是伺服泵站作為動力源的一類疲勞試驗機。主要是通過調節伺服閥的流量和壓力來實現對液壓缸力和位移的控制,通過外接載荷、位移、變形傳感器,從而構成閉環控制系統,可精確實現動態正弦波形、三角波、方波、梯形波、自定義波形等實驗波形的加載[1]。
目前,國內高性能的動態疲勞試驗機主要是進口產品,由于其價格昂貴以及軟件界面多為英文,對操作者的水平要求越來越高。國內生產的疲勞試驗機,其控制軟件多采用VB,VC類的軟件對其進行編寫[2],圖像數據處理并沒有對其進行很好的優化。另外,其模擬量波形控制和邏輯控制采用一體化控制,閥門操作需要上位機軟件操作指令完成,這對長時間測試的批量壽命測試試驗,很容易在上位機死機,造成系統的嚴重后果和數據丟失[3]。
綜上所述,本文采用雙下位機系統,模擬波形控制器采用德國EDC220控制器對其進行波形精確控制,邏輯閥門操作以及限位報警等功能通過S7300PLC對其進行控制,上位機軟件采用圖形化的編程語言LabVIEW,它具有豐富的模塊函數功能,能調用Matlab龐大的數據庫函數對數據進行操作處理[4]。由于采用雙下位機系統,上位機LabVIEW軟件只需將試驗參數下達給下位機[7]。完成開始指令后,下位機便能進行試驗。上位機在整個過程中只扮演監控和指令發送的功能,并不對其進行控制[6]。通過試驗系統的成功研發,證明了該系統設計的可行性。
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