基于Delphi的直流伺服電機自動(dòng)測試系統的設計
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基于Delphi的直流伺服電機自動(dòng)測試系統的設計
介紹利用工控機和GPIB卡測試直流伺服電機性能參數的自動(dòng)測試系統的總體設計和基本的系統硬件配置，闡述了測試系統的軟件構建和關(guān)鍵技術(shù)，提出了開(kāi)發(fā)直流伺服電機性能參數的自動(dòng)測試系統模塊化設計思想。
關(guān)鍵詞：直流伺服電機；自動(dòng)測試系統；GPIB總線(xiàn)；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)測試系統要求完成幾種不同類(lèi)型的直流伺服電機的測試。這些電機具有一個(gè)共同的特點(diǎn)：轉速高、工作電流低，其中直流伺服電機J40SY272A的性能參數見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)方案調研和審核，選取Magtrol的測功機HD510、HD710、測功機控制器DSP6001、三相電力分析儀6530，2臺安捷倫HP6673A大功率直流電源組建系統。
系統的機械部分是測試設備同被測電機連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤(pán)支架。由于不同種類(lèi)的電機其固定方式、電機尺寸、扭力及轉速差別較大，所以法蘭盤(pán)支架是針對每一特定型號的電機專(zhuān)門(mén)設計的，為更好的平衡和補償附加扭力，采用英國HUCO公司生產(chǎn)的多連桿柔性聯(lián)軸器，同時(shí)設計了保護電路以保證測試系統的功能及安全性。
測試系統的硬件系統采用模塊化設計，主要由電源輸出模塊、電機測試模塊、工控機模塊構成。系統基本硬件結構圖如圖1所示。
系統的機械部分是測試設備同被測電機連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤(pán)支架。由于不同種類(lèi)的電機其固定方式、電機尺寸、扭力及轉速差別較大，所以法蘭盤(pán)支架是針對每一特定型號的電機專(zhuān)門(mén)設計的，為更好的平衡和補償附加扭力，采用英國HUCO公司生產(chǎn)的多連桿柔性聯(lián)軸器，同時(shí)設計了保護電路以保證測試系統的功能及安全性。
測試系統的硬件系統采用模塊化設計，主要由電源輸出模塊、電機測試模塊、工控機模塊構成。系統基本硬件結構圖如圖1所示。
●電機測試模塊：提供性能參數測試所需的必要測試儀器，如電力分析儀、測功機、測功機控制器等。
●工控機控制模塊：工控機和GPIB總線(xiàn)，測試數據的讀寫(xiě)和存取，測試儀器的控制。
●工控機控制模塊：工控機和GPIB總線(xiàn)，測試數據的讀寫(xiě)和存取，測試儀器的控制。
系統通過(guò)主控程序實(shí)現對各測試儀器的控制模塊和參數測試模塊的調用。同時(shí)，為了提高測試系統的可靠性、安全性和準確性，在主控模塊與功能模塊之間采用了系統自檢模塊，通過(guò)自檢模塊來(lái)判斷系統所有儀器是否開(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)現儀器之間的數據讀寫(xiě)以及控制信息的傳輸等。測試系統的軟件模塊框圖見(jiàn)圖2。
(1)Delphi中調用GPIB動(dòng)態(tài)鏈接庫
Delphi軟件開(kāi)發(fā)平臺下編寫(xiě)GPIB32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數完成調用動(dòng)態(tài)鏈接庫。編程如下：
(2)SCPI電源控制模塊的程序實(shí)現
安捷倫公司對HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數，所以在編寫(xiě)電源控制模塊時(shí)除了可調用基本的N1488．2所聲明的函數外，在開(kāi)發(fā)中還使用了SCPI函數簡(jiǎn)化程序設計。
SCPI語(yǔ)言使用層次化結構，類(lèi)似于PC機所使用的文件系統，“樹(shù)”命令是以根層次命令(也稱(chēng)“子系統”)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，才能執行較低層次的個(gè)別命令。編程如下：
(3)電機測試模塊的程序實(shí)現
電機測試模塊指的是針對DSP6001測功機控制器和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)相應的SCPI函數，但提供了其他的控制函數，所以，在這里我們將控制函數以ASCII碼的形式發(fā)送到相應端口以達到控制的目的。
Delphi軟件開(kāi)發(fā)平臺下編寫(xiě)GPIB32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數完成調用動(dòng)態(tài)鏈接庫。編程如下：
(2)SCPI電源控制模塊的程序實(shí)現
安捷倫公司對HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數，所以在編寫(xiě)電源控制模塊時(shí)除了可調用基本的N1488．2所聲明的函數外，在開(kāi)發(fā)中還使用了SCPI函數簡(jiǎn)化程序設計。
SCPI語(yǔ)言使用層次化結構，類(lèi)似于PC機所使用的文件系統，“樹(shù)”命令是以根層次命令(也稱(chēng)“子系統”)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，才能執行較低層次的個(gè)別命令。編程如下：
(3)電機測試模塊的程序實(shí)現
電機測試模塊指的是針對DSP6001測功機控制器和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)相應的SCPI函數，但提供了其他的控制函數，所以，在這里我們將控制函數以ASCII碼的形式發(fā)送到相應端口以達到控制的目的。
測試系統已經(jīng)通過(guò)評估和驗收，完全可以完成直流伺服電機的性能參數的自動(dòng)測試和判別。自動(dòng)測試系統的硬件和軟件都采用模塊化設計，系統具有良好的通用性、可擴展性和可移植性，可以作為開(kāi)發(fā)同類(lèi)型自動(dòng)測試系統的框架和范例，可以大大地縮短開(kāi)發(fā)周期和節約開(kāi)發(fā)成本。?
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