基于Delphi的直流伺服電機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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基于Delphi的直流伺服電機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
介紹利用工控機(jī)和GPIB卡測(cè)試直流伺服電機(jī)性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和基本的系統(tǒng)硬件配置，闡述了測(cè)試系統(tǒng)的軟件構(gòu)建和關(guān)鍵技術(shù)，提出了開(kāi)發(fā)直流伺服電機(jī)性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)思想。
關(guān)鍵詞：直流伺服電機(jī)；自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；GPIB總線；SCPI；Del phi
Design of the DC Servomotor ATS Based on Delphi
WU Jiduo, WANG Lei, XIE Guohong
(Sino?German College, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Key words: DC servomotor; ATS; GPIB bus; SCPI; Delphi
本自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)要求完成幾種不同類型的直流伺服電機(jī)的測(cè)試。這些電機(jī)具有一個(gè)共同的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高、工作電流低，其中直流伺服電機(jī)J40SY272A的性能參數(shù)見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)方案調(diào)研和審核，選取Magtrol的測(cè)功機(jī)HD510、HD710、測(cè)功機(jī)控制器DSP6001、三相電力分析儀6530，2臺(tái)安捷倫HP6673A大功率直流電源組建系統(tǒng)。
系統(tǒng)的機(jī)械部分是測(cè)試設(shè)備同被測(cè)電機(jī)連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤(pán)支架。由于不同種類的電機(jī)其固定方式、電機(jī)尺寸、扭力及轉(zhuǎn)速差別較大，所以法蘭盤(pán)支架是針對(duì)每一特定型號(hào)的電機(jī)專門(mén)設(shè)計(jì)的，為更好的平衡和補(bǔ)償附加扭力，采用英國(guó)HUCO公司生產(chǎn)的多連桿柔性聯(lián)軸器，同時(shí)設(shè)計(jì)了保護(hù)電路以保證測(cè)試系統(tǒng)的功能及安全性。
測(cè)試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由電源輸出模塊、電機(jī)測(cè)試模塊、工控機(jī)模塊構(gòu)成。系統(tǒng)基本硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
系統(tǒng)的機(jī)械部分是測(cè)試設(shè)備同被測(cè)電機(jī)連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤(pán)支架。由于不同種類的電機(jī)其固定方式、電機(jī)尺寸、扭力及轉(zhuǎn)速差別較大，所以法蘭盤(pán)支架是針對(duì)每一特定型號(hào)的電機(jī)專門(mén)設(shè)計(jì)的，為更好的平衡和補(bǔ)償附加扭力，采用英國(guó)HUCO公司生產(chǎn)的多連桿柔性聯(lián)軸器，同時(shí)設(shè)計(jì)了保護(hù)電路以保證測(cè)試系統(tǒng)的功能及安全性。
測(cè)試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由電源輸出模塊、電機(jī)測(cè)試模塊、工控機(jī)模塊構(gòu)成。系統(tǒng)基本硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
●電機(jī)測(cè)試模塊：提供性能參數(shù)測(cè)試所需的必要測(cè)試儀器，如電力分析儀、測(cè)功機(jī)、測(cè)功機(jī)控制器等。
●工控機(jī)控制模塊：工控機(jī)和GPIB總線，測(cè)試數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)和存取，測(cè)試儀器的控制。
●工控機(jī)控制模塊：工控機(jī)和GPIB總線，測(cè)試數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)和存取，測(cè)試儀器的控制。
系統(tǒng)通過(guò)主控程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各測(cè)試儀器的控制模塊和參數(shù)測(cè)試模塊的調(diào)用。同時(shí)，為了提高測(cè)試系統(tǒng)的可靠性、安全性和準(zhǔn)確性，在主控模塊與功能模塊之間采用了系統(tǒng)自檢模塊，通過(guò)自檢模塊來(lái)判斷系統(tǒng)所有儀器是否開(kāi)始工作和是否工作正常。儀器控制模塊通過(guò)GPIB通訊接口實(shí)現(xiàn)儀器之間的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)以及控制信息的傳輸?shù)取y(cè)試系統(tǒng)的軟件模塊框圖見(jiàn)圖2。
(1)Delphi中調(diào)用GPIB動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
Delphi軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)下編寫(xiě)GPIB32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數(shù)完成調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。編程如下：
(2)SCPI電源控制模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
安捷倫公司對(duì)HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數(shù)，所以在編寫(xiě)電源控制模塊時(shí)除了可調(diào)用基本的N1488．2所聲明的函數(shù)外，在開(kāi)發(fā)中還使用了SCPI函數(shù)簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)。
SCPI語(yǔ)言使用層次化結(jié)構(gòu)，類似于PC機(jī)所使用的文件系統(tǒng)，“樹(shù)”命令是以根層次命令(也稱“子系統(tǒng)”)在前層，每個(gè)根層次命令下面有許多層次命令。只有指定完整的路徑，才能執(zhí)行較低層次的個(gè)別命令。編程如下：
(3)電機(jī)測(cè)試模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
電機(jī)測(cè)試模塊指的是針對(duì)DSP6001測(cè)功機(jī)控制器和6530三相電力分析儀的程序編制。Magtrol公司并沒(méi)有為其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相應(yīng)的SCPI函數(shù)，但提供了其他的控制函數(shù)，所以，在這里我們將控制函數(shù)以ASCII碼的形式發(fā)送到相應(yīng)端口以達(dá)到控制的目的。
Delphi軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)下編寫(xiě)GPIB32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數(shù)完成調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。編程如下：
(2)SCPI電源控制模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
安捷倫公司對(duì)HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數(shù)，所以在編寫(xiě)電源控制模塊時(shí)除了可調(diào)用基本的N1488．2所聲明的函數(shù)外，在開(kāi)發(fā)中還使用了SCPI函數(shù)簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)。
SCPI語(yǔ)言使用層次化結(jié)構(gòu)，類似于PC機(jī)所使用的文件系統(tǒng)，“樹(shù)”命令是以根層次命令(也稱“子系統(tǒng)”)在前層，每個(gè)根層次命令下面有許多層次命令。只有指定完整的路徑，才能執(zhí)行較低層次的個(gè)別命令。編程如下：
(3)電機(jī)測(cè)試模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
電機(jī)測(cè)試模塊指的是針對(duì)DSP6001測(cè)功機(jī)控制器和6530三相電力分析儀的程序編制。Magtrol公司并沒(méi)有為其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相應(yīng)的SCPI函數(shù)，但提供了其他的控制函數(shù)，所以，在這里我們將控制函數(shù)以ASCII碼的形式發(fā)送到相應(yīng)端口以達(dá)到控制的目的。
測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)評(píng)估和驗(yàn)收，完全可以完成直流伺服電機(jī)的性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試和判別。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件和軟件都采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴(kuò)展性和可移植性，可以作為開(kāi)發(fā)同類型自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的框架和范例，可以大大地縮短開(kāi)發(fā)周期和節(jié)約開(kāi)發(fā)成本。?
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評(píng)論