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三思縱橫電子試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
閱讀：987 發(fā)布時(shí)間：2012-8-20
一,、三思縱橫電子試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)：
（一）機(jī)械工藝結(jié)構(gòu)：
主機(jī)架主要由底座、兩根固定橫梁,、一根移動(dòng)橫梁和兩根絲杠構(gòu)成門式框架結(jié)構(gòu),；傳動(dòng)加載
系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)及同步齒形帶減速裝置，帶動(dòng)高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),，再驅(qū)動(dòng)移動(dòng)橫梁
實(shí)現(xiàn)加載,，造型美觀，穩(wěn)定性好,、剛性大,，控制精度高、,、噪音低等特點(diǎn),。
（二）控制、測(cè)量系統(tǒng)：
本機(jī)采用先進(jìn)的DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制及測(cè)量,，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)過程及
試驗(yàn)曲線的動(dòng)態(tài)顯示,，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，試驗(yàn)結(jié)束后可通過圖形處理模塊對(duì)曲線放大進(jìn)行數(shù)
據(jù)再分析編輯,，產(chǎn)品性能達(dá)到先進(jìn)水平,。
1、實(shí)現(xiàn)的位移,、變形,、速度閉環(huán)控制，試驗(yàn)過程中,，可靈活更改試驗(yàn)速度及試驗(yàn)方法,，
以使試驗(yàn)方案更靈活、更充實(shí),；
2,、多層保護(hù)：具有軟件和硬件兩級(jí)保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的過載,、過流,、過壓、欠壓,、
過速,、限位等多種安全保護(hù)方式；
3、3路高速24位A/D轉(zhuǎn)換通道,，有效碼值分辨率zui高可達(dá)正負(fù)30萬分之一,，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外不
分檔，且全程分辯率不變,；
4,、采用USB或串口通訊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,，抗干擾能力強(qiáng),；
5、采用3路脈沖信號(hào)捕獲通道,，并且采用目前的四倍頻技術(shù),，使有效脈沖數(shù)量放大
四倍，大大提高了信號(hào)的分辨率,，（3路脈沖信號(hào)分別為位移和大變形信號(hào)）zui高捕獲頻率
為5MHz；
6,、一路伺服電機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào),，PWM輸出的zui高頻率為5MHZ，zui低為0.01Hz,；
二,、測(cè)量及控制系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)說明
DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)采用了的電子技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)成果，保證了系統(tǒng)采樣的
一致性和高速有效的控制功能,，確保了系統(tǒng)的先進(jìn)性,。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量使用硬件模塊，保證
了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠,。
1,、DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)是珠海三思公司研發(fā)的新一代試驗(yàn)機(jī)專業(yè)控制系統(tǒng)，它采
用了當(dāng)前的伺服電機(jī)專業(yè)控制芯片和多通道數(shù)據(jù)采集處理模塊,，保證了系統(tǒng)采樣
的一致性和高速有效的控制功能,，確保了系統(tǒng)的先進(jìn)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量使用硬件模塊,，保
證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠,。
2、專業(yè)的控制平臺(tái)
DSC是于自動(dòng)控制的IC,，內(nèi)部是DSP+MCU的組合,。它集成了DSP運(yùn)算速度快和MCU
對(duì)I/O口控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其整體性能明顯優(yōu)于單純的DSP或32位單片機(jī),。內(nèi)部集成了
硬件的電機(jī)控制所需模塊,，例如：PWM，QEI等,。使系統(tǒng)的關(guān)鍵性能*由硬件模塊保證,，
保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行,。
3、以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式
該系統(tǒng)的另一亮點(diǎn)是采用了ASIC芯片,。通過ASIC芯片可對(duì)試驗(yàn)機(jī)各傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)
同步采集,，使我們?cè)趪?guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免了以往對(duì)各傳感
器通道分時(shí)采樣造成的載荷和變形不同步的問題,。
4,、位置脈沖信號(hào)硬件濾波功能
光電編碼器位置捕獲模塊采用硬件模塊，內(nèi)置24級(jí)濾波器,，對(duì)采集的脈沖信號(hào)進(jìn)行整
形濾波,。避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。更有效的保證了位置
精度,，使位置脈沖捕獲系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠工作,。
5、控制功能底層實(shí)現(xiàn)
由于ASIC芯片分擔(dān)了采樣,、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作,，而通訊等相關(guān)工作由內(nèi)部硬
件模塊實(shí)現(xiàn)。所以我們的DSC更能專注于控制PID計(jì)算等主體工作,，使我們的系統(tǒng)不僅更
可靠,，而且控制的響應(yīng)速度更快。從而使我們由控制板zui底層運(yùn)算就完成了PID調(diào)整與控
制輸出,，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)地層完成,。
6、穩(wěn)定的通訊系統(tǒng)
目前各試驗(yàn)機(jī)廠家的控制系統(tǒng)在與上微機(jī)通訊方面,，大多只注重通訊速度（由上微機(jī)進(jìn)行
PID處理和控制的系統(tǒng),，需要提高通訊速度來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)速度）。這樣往往
造成通訊距離縮短,、可靠性降低。所以我們的DSCC-1系統(tǒng)除了在短距離通訊使用了目前應(yīng)
用較廣泛的USB2.0外,，在長(zhǎng)距離通訊上采用了到目前為止*有標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線
CAN。它的直接通信距離zui遠(yuǎn)可達(dá)10km,。
三,、Pro2000（專業(yè)版）軟件性能特點(diǎn)：
用戶界面支持Windows98,Windows-Me,Windows-XP,鼠標(biāo)化操作,實(shí)時(shí)曲線顯示及處理，圖
形圖像化,；軟件結(jié)構(gòu)模塊化,，數(shù)據(jù)的存貯和處理基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫，便于與OFFICE
等辦公軟件連接,。
1,、用戶權(quán)限分級(jí)管理模式，用戶登陸后,，系統(tǒng)根據(jù)其權(quán)限開放相應(yīng)的操作功能模塊,。
超級(jí)管理員具有zui高權(quán)限,，可進(jìn)行用戶權(quán)限管理,，給不同操作員授權(quán)不同的操作模
塊；
2,、擁有強(qiáng)大的試驗(yàn)管理功能,，試驗(yàn)單位可根據(jù)需求任意設(shè)定,?？筛鶕?jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)編輯相應(yīng)
的試驗(yàn)方案。試驗(yàn)時(shí)只要選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案,，即可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗(yàn),，并輸出滿足標(biāo)
準(zhǔn)要求的試驗(yàn)報(bào)告,。試驗(yàn)過程及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,，如：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、程序控制運(yùn)行步
驟,、引伸計(jì)是否切換完成等,；
3,、強(qiáng)大的曲線分析功能，可選擇負(fù)荷—變形,、負(fù)荷—時(shí)間等多種曲線,，實(shí)時(shí)顯示其中一種
或多種曲線，同組試樣的曲線可迭加對(duì)比,，遍歷曲線,，試驗(yàn)曲線上的任意段可進(jìn)行局部放大
分析，并支持在試驗(yàn)曲線上顯示和標(biāo)注各特征點(diǎn),，并且可以在曲線上自動(dòng)或手動(dòng)取點(diǎn)進(jìn)行對(duì)
比分析,。標(biāo)注了特征點(diǎn)的曲線還可以在試驗(yàn)報(bào)告中打印輸出；
4,、試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),，避免因意外造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。試驗(yàn)數(shù)據(jù)模糊查詢功能,，可根據(jù)
不同的條件快速查找之前完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果,，還可將不同時(shí)間或批次進(jìn)行的同一試驗(yàn)方
案的數(shù)據(jù)合并打開，進(jìn)行對(duì)比分析,，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn),；數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲(chǔ)的數(shù)
據(jù)另行保存和查看；
5,、報(bào)告采用先進(jìn)的水晶報(bào)告制作系統(tǒng),；可視化的編程格式,，可打印前屏幕預(yù)覽（模擬顯示），
甚至可加入用戶LOGO,，用戶可根據(jù)自己試驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)報(bào)告形式,；
6、MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫保存格式與軟件的擴(kuò)展能力,；Pro2000（專業(yè)版）軟件系統(tǒng)的核心就
是基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫,；具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）可與辦公軟件Office接口，將報(bào)告存儲(chǔ)為WORD格式或EXCEL格式,；
（2）使原始數(shù)據(jù)得以開放,，用戶可通過數(shù)據(jù)庫查閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究,；充分發(fā)揮測(cè)
量數(shù)據(jù)的效能,；
7、加引伸計(jì)可自動(dòng)求取ReH,、ReL,、Rp0.2、Fm,、Rt0.5,、Rt0.6、Rt0.65,、Rt0.7,、Rm,、E
等試驗(yàn)參數(shù),，并能打印所作的圖形,，參數(shù)可自由設(shè)定,；
8、可設(shè)定屈服后去掉引伸計(jì)功能,，軟件會(huì)自動(dòng)判斷在屈服結(jié)束后將變形切換為位移采集,，
并且在信息欄中提醒用戶“變形切換結(jié)束，可以去掉引伸計(jì)”,；
9,、自動(dòng)返回：移動(dòng)橫梁可自動(dòng)返回試驗(yàn)初始位置；
10,、自動(dòng)校準(zhǔn)：負(fù)荷,、伸長(zhǎng)可按所加標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)標(biāo)定,；
11、量程模式：全量程不分檔,；
（1）模塊單元：多種附件靈活互換,，電氣硬件，便于功能擴(kuò)展,、維修,；
（2）自動(dòng)切換：試驗(yàn)過程中顯示曲線可根據(jù)試驗(yàn)力和變形量的大小自動(dòng)變換量程。
（一）機(jī)械工藝結(jié)構(gòu)：
主機(jī)架主要由底座、兩根固定橫梁,、一根移動(dòng)橫梁和兩根絲杠構(gòu)成門式框架結(jié)構(gòu),；傳動(dòng)加載
系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)及同步齒形帶減速裝置，帶動(dòng)高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),，再驅(qū)動(dòng)移動(dòng)橫梁
實(shí)現(xiàn)加載,，造型美觀，穩(wěn)定性好,、剛性大,，控制精度高、,、噪音低等特點(diǎn),。
（二）控制、測(cè)量系統(tǒng)：
本機(jī)采用先進(jìn)的DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制及測(cè)量,，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)過程及
試驗(yàn)曲線的動(dòng)態(tài)顯示,，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，試驗(yàn)結(jié)束后可通過圖形處理模塊對(duì)曲線放大進(jìn)行數(shù)
據(jù)再分析編輯,，產(chǎn)品性能達(dá)到先進(jìn)水平,。
1、實(shí)現(xiàn)的位移,、變形,、速度閉環(huán)控制，試驗(yàn)過程中,，可靈活更改試驗(yàn)速度及試驗(yàn)方法,，
以使試驗(yàn)方案更靈活、更充實(shí),；
2,、多層保護(hù)：具有軟件和硬件兩級(jí)保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的過載,、過流,、過壓、欠壓,、
過速,、限位等多種安全保護(hù)方式；
3、3路高速24位A/D轉(zhuǎn)換通道,，有效碼值分辨率zui高可達(dá)正負(fù)30萬分之一,，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外不
分檔，且全程分辯率不變,；
4,、采用USB或串口通訊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,，抗干擾能力強(qiáng),；
5、采用3路脈沖信號(hào)捕獲通道,，并且采用目前的四倍頻技術(shù),，使有效脈沖數(shù)量放大
四倍，大大提高了信號(hào)的分辨率,，（3路脈沖信號(hào)分別為位移和大變形信號(hào)）zui高捕獲頻率
為5MHz；
6,、一路伺服電機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào),，PWM輸出的zui高頻率為5MHZ，zui低為0.01Hz,；
二,、測(cè)量及控制系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)說明
DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)采用了的電子技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)成果，保證了系統(tǒng)采樣的
一致性和高速有效的控制功能,，確保了系統(tǒng)的先進(jìn)性,。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量使用硬件模塊，保證
了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠,。
1,、DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
DSCC-1全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)是珠海三思公司研發(fā)的新一代試驗(yàn)機(jī)專業(yè)控制系統(tǒng)，它采
用了當(dāng)前的伺服電機(jī)專業(yè)控制芯片和多通道數(shù)據(jù)采集處理模塊,，保證了系統(tǒng)采樣
的一致性和高速有效的控制功能,，確保了系統(tǒng)的先進(jìn)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量使用硬件模塊,，保
證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠,。
2、專業(yè)的控制平臺(tái)
DSC是于自動(dòng)控制的IC,，內(nèi)部是DSP+MCU的組合,。它集成了DSP運(yùn)算速度快和MCU
對(duì)I/O口控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其整體性能明顯優(yōu)于單純的DSP或32位單片機(jī),。內(nèi)部集成了
硬件的電機(jī)控制所需模塊,，例如：PWM，QEI等,。使系統(tǒng)的關(guān)鍵性能*由硬件模塊保證,，
保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行,。
3、以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式
該系統(tǒng)的另一亮點(diǎn)是采用了ASIC芯片,。通過ASIC芯片可對(duì)試驗(yàn)機(jī)各傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)
同步采集,，使我們?cè)趪?guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免了以往對(duì)各傳感
器通道分時(shí)采樣造成的載荷和變形不同步的問題,。
4,、位置脈沖信號(hào)硬件濾波功能
光電編碼器位置捕獲模塊采用硬件模塊，內(nèi)置24級(jí)濾波器,，對(duì)采集的脈沖信號(hào)進(jìn)行整
形濾波,。避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。更有效的保證了位置
精度,，使位置脈沖捕獲系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠工作,。
5、控制功能底層實(shí)現(xiàn)
由于ASIC芯片分擔(dān)了采樣,、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作,，而通訊等相關(guān)工作由內(nèi)部硬
件模塊實(shí)現(xiàn)。所以我們的DSC更能專注于控制PID計(jì)算等主體工作,，使我們的系統(tǒng)不僅更
可靠,，而且控制的響應(yīng)速度更快。從而使我們由控制板zui底層運(yùn)算就完成了PID調(diào)整與控
制輸出,，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)地層完成,。
6、穩(wěn)定的通訊系統(tǒng)
目前各試驗(yàn)機(jī)廠家的控制系統(tǒng)在與上微機(jī)通訊方面,，大多只注重通訊速度（由上微機(jī)進(jìn)行
PID處理和控制的系統(tǒng),，需要提高通訊速度來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)速度）。這樣往往
造成通訊距離縮短,、可靠性降低。所以我們的DSCC-1系統(tǒng)除了在短距離通訊使用了目前應(yīng)
用較廣泛的USB2.0外,，在長(zhǎng)距離通訊上采用了到目前為止*有標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線
CAN。它的直接通信距離zui遠(yuǎn)可達(dá)10km,。
三,、Pro2000（專業(yè)版）軟件性能特點(diǎn)：
用戶界面支持Windows98,Windows-Me,Windows-XP,鼠標(biāo)化操作,實(shí)時(shí)曲線顯示及處理，圖
形圖像化,；軟件結(jié)構(gòu)模塊化,，數(shù)據(jù)的存貯和處理基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫，便于與OFFICE
等辦公軟件連接,。
1,、用戶權(quán)限分級(jí)管理模式，用戶登陸后,，系統(tǒng)根據(jù)其權(quán)限開放相應(yīng)的操作功能模塊,。
超級(jí)管理員具有zui高權(quán)限,，可進(jìn)行用戶權(quán)限管理,，給不同操作員授權(quán)不同的操作模
塊；
2,、擁有強(qiáng)大的試驗(yàn)管理功能,，試驗(yàn)單位可根據(jù)需求任意設(shè)定,?？筛鶕?jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)編輯相應(yīng)
的試驗(yàn)方案。試驗(yàn)時(shí)只要選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案,，即可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗(yàn),，并輸出滿足標(biāo)
準(zhǔn)要求的試驗(yàn)報(bào)告,。試驗(yàn)過程及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,，如：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、程序控制運(yùn)行步
驟,、引伸計(jì)是否切換完成等,；
3,、強(qiáng)大的曲線分析功能，可選擇負(fù)荷—變形,、負(fù)荷—時(shí)間等多種曲線,，實(shí)時(shí)顯示其中一種
或多種曲線，同組試樣的曲線可迭加對(duì)比,，遍歷曲線,，試驗(yàn)曲線上的任意段可進(jìn)行局部放大
分析，并支持在試驗(yàn)曲線上顯示和標(biāo)注各特征點(diǎn),，并且可以在曲線上自動(dòng)或手動(dòng)取點(diǎn)進(jìn)行對(duì)
比分析,。標(biāo)注了特征點(diǎn)的曲線還可以在試驗(yàn)報(bào)告中打印輸出；
4,、試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),，避免因意外造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。試驗(yàn)數(shù)據(jù)模糊查詢功能,，可根據(jù)
不同的條件快速查找之前完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果,，還可將不同時(shí)間或批次進(jìn)行的同一試驗(yàn)方
案的數(shù)據(jù)合并打開，進(jìn)行對(duì)比分析,，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn),；數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲(chǔ)的數(shù)
據(jù)另行保存和查看；
5,、報(bào)告采用先進(jìn)的水晶報(bào)告制作系統(tǒng),；可視化的編程格式,，可打印前屏幕預(yù)覽（模擬顯示），
甚至可加入用戶LOGO,，用戶可根據(jù)自己試驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)報(bào)告形式,；
6、MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫保存格式與軟件的擴(kuò)展能力,；Pro2000（專業(yè)版）軟件系統(tǒng)的核心就
是基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫,；具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）可與辦公軟件Office接口，將報(bào)告存儲(chǔ)為WORD格式或EXCEL格式,；
（2）使原始數(shù)據(jù)得以開放,，用戶可通過數(shù)據(jù)庫查閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究,；充分發(fā)揮測(cè)
量數(shù)據(jù)的效能,；
7、加引伸計(jì)可自動(dòng)求取ReH,、ReL,、Rp0.2、Fm,、Rt0.5,、Rt0.6、Rt0.65,、Rt0.7,、Rm,、E
等試驗(yàn)參數(shù),，并能打印所作的圖形,，參數(shù)可自由設(shè)定,；
8、可設(shè)定屈服后去掉引伸計(jì)功能,，軟件會(huì)自動(dòng)判斷在屈服結(jié)束后將變形切換為位移采集,，
并且在信息欄中提醒用戶“變形切換結(jié)束，可以去掉引伸計(jì)”,；
9,、自動(dòng)返回：移動(dòng)橫梁可自動(dòng)返回試驗(yàn)初始位置；
10,、自動(dòng)校準(zhǔn)：負(fù)荷,、伸長(zhǎng)可按所加標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)標(biāo)定,；
11、量程模式：全量程不分檔,；
（1）模塊單元：多種附件靈活互換,，電氣硬件，便于功能擴(kuò)展,、維修,；
（2）自動(dòng)切換：試驗(yàn)過程中顯示曲線可根據(jù)試驗(yàn)力和變形量的大小自動(dòng)變換量程。