微机自动测量控制系统说明书.docx

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微机自动测量控制系统说明书

第一部分软件安装与卸载

§1.1系统要求

基本配置

推荐配置

CPU

P42.4G双核

P43.0G双核

内存

1G

2G

显卡

1024*768以上分辨率，显存大于4M

推荐使用8MB以上的显存

操作系统

微软公司的Windows2003、WindowsXP

§1.2软件安装

将软件光盘放入光驱内双击打开光盘，在点击开始安装，根据提示下一步即可，本软件的满屏分辨率为（1024x768）。

如果不是第一次安装本软件且本机上有调试好的配置文件，可在软件安装完成之后进入主界面，在菜单栏点击“工具→还原配置文件”来还原已备份的配置文件。

具体步骤参照第五部分第四章中的“配置文件还原”。

§1.3软件卸载

卸载软件在开始菜单程序栏内找到微机自动测量控制系统栏点击即可。

卸载之前如要保留调试好的配置文件，可进入主界面，在菜单栏点击“工具→备份配置文件”备份调试好的配置文件，具体步骤参照本说明书第五部分第四章中的“配置文件备份”。

第二部分功能概述

主窗体操作界面由5大功能模块组成，分别为“菜单栏”，“示值显示面板”，“曲线面板”，“试验结果面板”和“控制面板”。

1）菜单栏：

“系统”，“设置”，“工具”，“数据库管理”，“帮助”5项

系统：

菜单只包含退出系统功能；

设置：

菜单包含有“用户管理”、“报表模板管理”、“系统设置”和“单位设置”功能；

工具：

菜单包含“HardWareSmc（硬件测试程序）”、“标检定系统”、“配置文件备份”和“配置文件还原”功能；

数据库管理：

菜单包含“数据库备份”和“数据库还原”功能；

帮助：

菜单包含帮助信息和本公司信息。

2）示值显示面板：

此模块分为3个区域分别为“试验力”，“变形”，“位移”示值显示区域

试验力：

示值显示区域具有显示试验力的力值、力的峰值，改变力的单位和对力值清零的功能。

变形：

示值显示区域具有显示变形数值，改变变形的单位，摘引伸计和对变形数值清零的功能。

位移：

示值显示区域具有显示位移数值，改变位移的单位，对位移值清零和对试验力、变形、位移值总清零的功能。

3）曲线面板：

此模块包含选择曲线类型、还原曲线、打印曲线、保存图片、显示峰值、绘制弹性直线、显示屈服点、手动设置上屈服点、手动设置下屈服点、缩放面板功能。

4）试验结果面板：

此模块包含“新建试样”、“保存全部试验结果”、“导出试验结果”、“打印试验结果”、“编辑试验方法”、“设置试验方法参数”、“计算试验结果”、“管理试验结果”功能。

5）控制面板：

此项模块包含“自动控制”、“程序控制”、“试验状态”、“非试验状态”功能。

第三部分使用前调试

§3.1用户登录

1、点击桌面上的“微机自动测量控制系统”快捷方式图标，进入登录窗体。

2、登录窗体中的“用户名”项的下拉列表，此项列表包含“管理员”、“试验员”两种登录权限。

3、登录：

在登录窗体的下拉列表中选择需要的用户名，并在“密码”项中输入相应密码，点击“登录”按钮即可登录。

4、登录用户权限：

1）管理员：

可以修改系统设置、试验方法设置、试验数据设置和报表设置，也可以用管理员的身份进行试验操作。

2）试验员：

可用本系统进行试验操作，可使用数据库管理，可修改试验员本身的登录密码。

§3.2HardWareSmc

1、在主窗体的菜单栏【工具】项中，点击【HardWareSmc】进入“微机控制系统--调试及测试窗口”。

在“微机控制系统--调试及测试窗口”中分为：

“参数与操作”和“校正被测量”两个分区，各4个按钮，试验机的初始速度、PID参数、测量通道设定、模拟量的满度值及其校准系数、数字量的满度值及其校准系数、控制阀的盲区值等参数皆在此窗口中设置完成。

注：

这些参数调试完成后不应再改动，到下一个检定周期或使用中进行修理维修后，经过调试后才可对参数进行改动。

下面分别介绍：

2、【参数与操作】--参数输入

点击[参数输入]按钮，进入“系统设定”窗口；再点击“参数输入”按钮进入参数输入界面，如下图。

该界面中有三个选项，下面详细介绍。

Ø控制速度：

可设定进入试验软件时位移、力和变形的初始速度，进入试验界面时的速度与该设定值相同，利用该功能可快速进行初始速度的设定。

ØPID参数：

该界面中的位移、力和变形的PID参数的设置需要通过试验来确定，下面介绍设置方法。

注：

位移、力和变形的PID参数的调整，是在控制阀的盲区等参数已经设定完成后进行。

因微机屏显式试验机无自动控制功能，故使用微机测量的屏显式试验机的用户可越过“控制速度”和“PID参数”设置这两个步骤。

2.1如何进行位移、力和变形的PID参数设定

在进行位移的PID参数设定时，控制阀的盲区以及控制方向等参数也同时被确定下来，位移控制效果的测试是调试控制系统的基础，所以，首先进行位移的PID参数的设置。

首先在“系统调试及测试窗口”中点击“控制输出测试”按钮，进入“通用测控卡1-1/-控制通道设定”界面，该界面有“参数设置”和“输出测试”两个分区。

Ø【参数设置】--需要该通道控制选择：

对电液伺服式试验机需要控制输出，故将‘需要该控制通道’勾选中。

Ø【参数设置】--控制器选择

在控制器件选择下拉列表中选择需要的控制器件。

（用户需根据所配套设备设置成不同控制器。

注：

此选项设置完成后需重新启动软件才能生效。

）

Ø【参数设置】--控制向上、向下盲区：

首先将“控制向上盲区”、“控制向下盲区”设置为5%，因盲区大小的确定会影响控制效果，所以应先将比例阀的盲区确定下来，其具体确定将在下面介绍；输出测试：

“上升、下降开环开口”是设置比例阀在开环工作时的开口大小，先将其设置为50%左右即可，选中“测试上升”后点击“开始”按钮，试验机横梁将开始上升，如果此时横梁开始下降，说明控制方向反了，将“反向”勾选后即可，设置完成后点击“参数输入”按钮保存设置结果，这一步主要是用来确定控制方向与油缸运动的方向是否一致的。

下面来确定比例阀的盲区：

在“系统调试及测试”窗口中点击“调速测试”按钮，进入“调速调试”界面，将横梁位移的速度设置成为0.002mm/s，测试盲区的横梁位移速度的设置应与光电编码器的最高分辩率一致，“控制方向”选择“加载”，“控制方式”选择“位移”，点击“开始测试”按钮，观察比较“横梁位移”和“信号发生器”两个窗口中显示的数值（信号发生器是理想的控制输出状态），观察一会儿（因为比例阀存在一定的盲区，在阀芯儿越过盲区后横梁才会移动）；当“横梁位移示值”和“信号发生器示值”都变化时,观察“横梁位移”示值和“信号发生器”示值之间的对应关系，如果“横梁位移示值”的变化落后于“信号发生器示值”，则说明“P参数”值设定小了，返回“参数输入”窗口中的“PID参数”界面，加大“P参数”值。

如果“横梁位移”示值迅速跟随“信号发生器”示值并且出现振荡（在下方的“控制输出方向”显示栏中，时而显示“上升”，时而显示“下降”），并且“控制输出数”显示（即比例阀阀芯开口大小）变化剧烈，这种现象说明“P参数”值设定大了，重新修改“P参数”的值，直到“横梁位移”示值能够跟上“信号发生器”示值且“控制输出数”显示的数值较为稳定为止，记下稳定后的“控制输出数”的数值，则该比例阀的上升盲区约为：

“控制输出数值”减去3～5%。

下降盲区的确定同上升盲区，这里不再赘述。

将“I参数”（积分系数）设置成为“P参数”的二百分之一，即I=P/200的比例关系，这个比例关系也适用于力、变形控制的调整；对于“D参数”的设置，在本测控系统中皆为“0”；对于“加速度α”在本测控系统中皆设置为“100000”。

至此位移的“PID参数”和比例阀的盲区就设置完成了；对于力和变形的“PID参数”的调整方法相同。

注：

调整力的控制效果时应在测力传感器受力状态下进行，调整变形控制效果时应先将引伸计安装好后进行；设置完成后，重新进入到调速测试窗口，在高速和低速两个状态下进行反复调整位移、力和变形“PID参数”的值，以期达到最佳的控制效果。

2.2如何设定测量通道

本物理测量通道为三个模拟量通道和二个数字量通道，用户可根据需要进行设置，以确定其名称。

点击‘确定’按钮返回‘系统调试及测试’窗口。

Ø横梁位移：

对应数字通道校正“通道0”和位移显示窗口。

Ø试验力：

对应模拟通道校正“通道0”和试验力显示窗口。

Ø变形：

对应模拟通道校正“通道1”。

和变形显示窗口。

Ø变形2：

对应模拟通道校正“通道2”。

Ø第五通道：

对应数字通道校正“通道1”。

Ø第六通道：

对应数字通道校正“通道2”。

Ø第七通道：

测量大变形。

注：

在每个通道的右侧有下拉列表，正常情况下按上述定义设置，但也可以从下拉列表中选择所列出的选项，则相应的显示窗口将显示所选定的项目的值。

3、校准试验力

3.1校准试验力前应注意的项目

在“系统调试及测试窗口”中,点击[三模拟通道校正]按钮进入“通用测控量卡1-1/-模拟传感器测量通道设定”窗口，对所选项中的通道进行试验力的校准；这里为“通道0”，在“参数设置”项里，设置好“单位”、增益“系数”和试验机的最大力即“满度”值，如果该通道“示值”显示的数值的“正、负”符号与实际相反，可通过“勾选”下面的“反向”选项进行反向，此功能也适用于其它通道；如果对“需要该测量通道”项进行勾选，则该通道将被激活，反之则将该通道关闭，该选项也同样适用于其它通道的选择。

注：

需要说明的是：

油缸活塞上升时位移显示为“正”，此时的试验力的显示值也应为“正”，两者的这种对应关系必须保持一致，千万不可弄反！

否则将造成失控现象发生，损坏设备或试验的样品。

3.2试验力校准过程

Ø将标准测力仪置于试台上对中放好，预加力至试验机最大力后退到零试验力，如此重复三次，如果环境温度与标准测力仪的检定温度相差过大，则应对标准测力仪的标准值进行温度修正，具体修正方法详见检定证书中注意事项栏说明。

注：

加力时最好采用伺服油源上的手阀进行控制，这样即可加快校力的进程，又可防止因不熟悉伺服控制操作而损坏标准测力仪，力值的准确与否对控制效果无影响。

Ø第三次卸除试验力后按“调零”按钮进行[调零]，用手阀控制加力至满度的一半时，记下当前的“试验力”数值和“增益系数”数值后，卸除试验力。

按下述计算方法计算新的增益系数。

新增益系数=（实测显示值／标称值）×当前增益系数

注：

将原来的“增益系数”改写成新“增益系数”后，按“参数输入”按钮保存校准结果，这一步千万别忘记，否则新的“系数”将不起作用。

Ø重复第2步，如果示值误差不大于±1%时，卸除试验力后即可按标准值进行逐点校力，如果有个别点超差，则将“增益系数”微调一点，直至各校准点均满足要求为止。

最后别忘了按下“参数输入”按钮保存增益系数！

3.3试验力增益系数确定计算例子说明

试验机满度300kN，则在150kN处标定“增益系数”。

标称值=150kN实测显示值=153当前增益系数=48000

误差=（153－150）／150×100%=2%＞1%需计算新增益系数

新增益系数=（153/150）×48000=48960将增益系数调整到48960即可。

别忘了最后点击“参数输入”，将新“增益系数”存储起来！

3.4如何关闭试验界面的试验力“调零”功能

在试验力的标定界面中，最下面的“允许调整零点”和“启动时调零”这两个选项是联动的，选中该选项后，则在应用试验软件中相应通道中的示值可以调零，反之则不可以对“零点”进行“调零”。

3.5如何进行试验力的非直线性修正

一般情况下，经过调整后试验力误差均能满足要求，如果由于测力传感器的非直