HIMA F7115

 HIMA  F7115 
HIMA  F7115 
HIMA  F7115 
HIMA  F7115 

整个控制系统采用labview来编程实现人机界面，通过以太网实现通信，将试验指令下传给下位机，然后接受下位机的上传数据。labview是一种图形化的编程语言，它是一个开放性的环境，用于快速创建灵活的、可升级的测试、测量和控制应用程序。通过labview可以很方便地采集到实际信号，并对其进行分析得出有用信息，然后将测量结果通过直观化的显示、报告和网络实现共享。

上位机负责整个控制软件的界面设计，包括动态显示温度、压力、振幅、转速等数据，以数值和曲线形式显示。试验数据保存在数据库中，包括设备硬件信息(液压系统能力，增压器比例，伺服阀型号等)，当前试验信息(试验标准，试件规格、试验参数)。用户可以将保存在数据库中的数据提取出来，将测量的试验数据生成报表输出。所有波形全部保存在相应的波形图文件，波形数据中包含介质温度、环境温度、给定压力波形和实际压力波形数据。软件可以实现历史曲线的重放并可以改变重放的速度，以便用户迅速浏览脉冲的历史曲线。控制系统还实现了报警功能，若监测油箱温度、介质温度、环境温度、液位浮球、破裂浮球、过滤器堵塞、缸到头，出现报警立即输出报警信号。上位机负责采用rs485通信协议与环境仪表控制连接，环境温度用独立的环境箱控制，上位机可以写入温度控制值或者温度控制曲线，实时读取环境箱温度。

5.2下位机软件

下位机负责整个控制软件的实时伺服控制和逻辑控制设计，包括接收上位机的给定压力波形曲线、挠曲试验的振动频率、振幅和挠曲的速度和角度，完成两个伺服油缸和挠曲电动机三个闭环控制系统的调节，以及开关量的逻辑控制。此处省略逻辑控制功能。

由于系统响应时间至少要4个系统时间常数，下位机根据给定压力波形曲线通过控制伺服油缸和增压器，保证压力上升斜坡时间小于50ms，调节周期5-10ms，界面波形显示滞后约1个实时波形。

脉冲给定压力曲线与伺服信号调节受到试验压力大小、试验样管膨胀量大小、增压器比例、伺服阀放大器增益大小等因素影响。下位机应根据前述影响因素自动改变给定压力曲线和放大器增益，通过控制伺服阀和增压器实现对脉冲压力的控制。通过ad模块采样频率和伺服阀响应频率的最佳匹配，以保证实际压力曲线和设定压力曲线绝对误差不超过2%。通过以太网将控制系统实时数据上传上位机，实现压力波形曲线的实时监控，保证了控制系统的实时性、高可靠性。

6结束语

由于此试验系统比较复杂，控制系统和液压伺服系统先在实验室进行实物仿真，然后在试验系统联调时解决系统的机电耦合问题。目前控制系统实验室实物仿真已取得初步成果，初步解决ad模块采样频率和伺服阀响应频率的匹配、分级改变给定压力曲线和放大器增益等问题，还有待于试验系统联调时检验实际压力曲线和设定压力曲线误差是否符合相关标准要求。