基于Delphi的直流伺服電機自動測試系統(tǒng)的設(shè)計
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基于Delphi的直流伺服電機自動測試系統(tǒng)的設(shè)計
介紹利用工控機和GPIB卡測試直流伺服電機性能參數(shù)的自動測試系統(tǒng)的總體設(shè)計和基本的系統(tǒng)硬件配置，闡述了測試系統(tǒng)的軟件構(gòu)建和關(guān)鍵技術(shù)，提出了開發(fā)直流伺服電機性能參數(shù)的自動測試系統(tǒng)模塊化設(shè)計思想。
關(guān)鍵詞：直流伺服電機；自動測試系統(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
本自動測試系統(tǒng)要求完成幾種不同類型的直流伺服電機的測試。這些電機具有一個共同的特點：轉(zhuǎn)速高、工作電流低，其中直流伺服電機J40SY272A的性能參數(shù)見表1。經(jīng)過方案調(diào)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(tǒng)。
系統(tǒng)的機械部分是測試設(shè)備同被測電機連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤支架。由于不同種類的電機其固定方式、電機尺寸、扭力及轉(zhuǎn)速差別較大，所以法蘭盤支架是針對每一特定型號的電機專門設(shè)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，同時設(shè)計了保護電路以保證測試系統(tǒng)的功能及安全性。
測試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要由電源輸出模塊、電機測試模塊、工控機模塊構(gòu)成。系統(tǒng)基本硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
系統(tǒng)的機械部分是測試設(shè)備同被測電機連接的裝置，如聯(lián)軸器及法蘭盤支架。由于不同種類的電機其固定方式、電機尺寸、扭力及轉(zhuǎn)速差別較大，所以法蘭盤支架是針對每一特定型號的電機專門設(shè)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，同時設(shè)計了保護電路以保證測試系統(tǒng)的功能及安全性。
測試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要由電源輸出模塊、電機測試模塊、工控機模塊構(gòu)成。系統(tǒng)基本硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
●電機測試模塊：提供性能參數(shù)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，測試數(shù)據(jù)的讀寫和存取，測試儀器的控制。
●工控機控制模塊：工控機和GPIB總線，測試數(shù)據(jù)的讀寫和存取，測試儀器的控制。
系統(tǒng)通過主控程序?qū)崿F(xiàn)對各測試儀器的控制模塊和參數(shù)測試模塊的調(diào)用。同時，為了提高測試系統(tǒng)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(tǒng)自檢模塊，通過自檢模塊來判斷系統(tǒng)所有儀器是否開始工作和是否工作正常。儀器控制模塊通過GPIB通訊接口實現(xiàn)儀器之間的數(shù)據(jù)讀寫以及控制信息的傳輸?shù)取y試系統(tǒng)的軟件模塊框圖見圖2。
(1)Delphi中調(diào)用GPIB動態(tài)鏈接庫
Delphi軟件開發(fā)平臺下編寫GPIB32.dll動態(tài)鏈接庫。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數(shù)完成調(diào)用動態(tài)鏈接庫。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HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數(shù)，所以在編寫電源控制模塊時除了可調(diào)用基本的N1488．2所聲明的函數(shù)外，在開發(fā)中還使用了SCPI函數(shù)簡化程序設(shè)計。
SCPI語言使用層次化結(jié)構(gòu)，類似于PC機所使用的文件系統(tǒng)，“樹”命令是以根層次命令(也稱“子系統(tǒng)”)在前層，每個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)行較低層次的個別命令。編程如下：
(3)電機測試模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
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公司并沒有為其產(chǎn)品開發(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)端口以達到控制的目的。
Delphi軟件開發(fā)平臺下編寫GPIB32.dll動態(tài)鏈接庫。在Windows操作環(huán)境中使用WIN32 API函數(shù)完成調(diào)用動態(tài)鏈接庫。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HP6673A大功率直流電源提供了SCPI函數(shù)，所以在編寫電源控制模塊時除了可調(diào)用基本的N1488．2所聲明的函數(shù)外，在開發(fā)中還使用了SCPI函數(shù)簡化程序設(shè)計。
SCPI語言使用層次化結(jié)構(gòu)，類似于PC機所使用的文件系統(tǒng)，“樹”命令是以根層次命令(也稱“子系統(tǒng)”)在前層，每個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)行較低層次的個別命令。編程如下：
(3)電機測試模塊的程序?qū)崿F(xiàn)
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公司并沒有為其產(chǎn)品開發(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)端口以達到控制的目的。
測試系統(tǒng)已經(jīng)通過評估和驗收，完全可以完成直流伺服電機的性能參數(shù)的自動測試和判別。自動測試系統(tǒng)的硬件和軟件都采用模塊化設(shè)計，系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴展性和可移植性，可以作為開發(fā)同類型自動測試系統(tǒng)的框架和范例，可以大大地縮短開發(fā)周期和節(jié)約開發(fā)成本。?
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