针对液压式力标准机的自动化改造研究

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1、722010年2月中国制造业信息化第39卷第3期液压式力标准机的自动化改造研究冯鸿钦(闽西职业技术学院机械工程系，福建龙岩364000)摘要：为降低操作人员的劳动强度，提高力标准机的准确性和可靠性，在介绍了开放式数控技术特点的基础上，提出运用将NC嵌入到PC型系统的方法对力标准机进行改造，实现力标准机的自动化，并说明了该方法的可行性和可扩展性。关键词：力标准机；控制系统；自动化中图分类号：TP271．31文献标识码：B文章编号：1672—1616(2010)03—0072—02力标准机是力学计量中对力传感

2、器、测力仪、求。称重仪表等进行检定或测试的设备。目前绝大多随着计算机技术的飞速发展以及其标准化和数区域计量站、省市计量局以及工厂计量部门的力开放性大大提高，出现了基于PC的开放式数控系标准机都是20世纪六七十年代的产品，限于当时统。这种类型数控系统由于性价比高、市场竞争力的技术水平，力标准机的电气控制部分较为落后，强而倍受欢迎。只能实现手动加荷、卸荷控制，工作效率较低；经过基于PC的开放式数控系统能充分地利用计二三十年的使用，这些力标准机的电气控制部分已算机的软硬件资源，可使用通用的高级语言方便地严重老化

3、，故障频繁，有的已无法正常工作，造成力编制程序，用户可方便地将标准化的外设、应用软标准机瘫痪，严重影响了科研、生产和计量工作的件进行组合和使用，也便于实现网络化。基于PC顺利进行。随着计算机技术和数控技术的发展，在的开放式数控系统主要有：PC嵌入NC型、NC嵌力值计量中，数控化装备以其操作方便、控制先进、入PC型、软件NC_4J。其中NC嵌入PC型系统是稳定性能好等优点，越来越受到企业的欢迎。在通用PC的扩展槽中插入专用的CNC卡组成国内一些单位在力值计量自动化方面做了很的，它能够充分地保证系统性能，软件

4、的通用性强，多有益的工作，或采用单片机，或采用工业PC+并且编程处理灵活，得到了广泛的应用。PLC，或采用单片机控制+通用PC进行数据处NC嵌入PC型开放式数控系统一般由开放式理1~3j，但均是一些专用的自动控制系统，只能适运动控制卡+PC机组成。开放式运动控制卡一般用于特定的力标准机，其体系结构总体来说是封闭具有强大的运动控制和逻辑控制能力，PC机则通的。常采用工业计算机，从而能充分利用其丰富的软硬件资源。用户可以选用许多流行的编程软件，如1开放式数控技术与力值计量Delphi、VisualC++、C+

5、+Builder等。这样可以较好地改善数控系统的用户界面、图形显示、动态数控技术是一种采用数字信号对运动进行控制的自动控制技术。开放式数控技术则是为了解仿真以及网络通讯等功能。决变化频繁的需求与封闭控制系统之间的矛盾，建在力值计量中，采用NC嵌入PC结构，则可将立一个统一的可重构的系统平台，增强数控系统的力标准机的自动控制与数据处理很自然地集成到柔性。工业PC上，利用VisualCq-+编程，开发简单；在流行的Windows操作系统下运行，使用方便；由于开放式系统中普遍采用模块化、层次化的结构，系统各部件

6、具有可移植性和可扩展性，开发式PC机和运动控制卡均具有开放性，从而使得整个系统允许用户根据需要进行选配和集成各部件，更系统具有很好的开放性和可重用性。然而，传统的力标准机大多是手动操作的模式，不具备与数控系改或扩展系统的功能，从而迅速满足不同的应用需收稿日期：2009—08—07作者筒介：冯鸿钦(1963一)，男，福建龙岩人，闽西职业技术学院高级讲师，主要研究方向为机械加工机床的自动化控制、数字化模具设计和加工。·应用研究·冯鸿钦液压式力标准机的自动化改造研究73统简单连接的接口，所以首先必须选用数字式的

7、控系统Ji=j动+制元件，改变原来的控制方法。≯踌姻她+√0被2液压式力标准机的数控化●獭萼翩相懒由于原来的手动液压阀无法和计算机连接，故+检定结束首先将力标准机的控制元件液压阀改为新型的数字阀L5j，此种数字阀可以用运动控制卡来精确控图2程序模块制，以实现预定的目标。不同量程的力标准机在初始化模块中调用不系统采取模块化、层次化设计思想。整个系统同的配置文件；对于液压式力标准机，其加载子系可分为3个部分：力标准机本体、控制板卡和工业统模块是一致的，对于不同的加载级数已在初始化PC机，如图l所示。模块里定义

8、了相应的参数；数据处理和报告打印根示器}一i二]据检定规程JJG295—89来确定，格式统一。打日J机}一-r煅+++机曰崔圣运用上述方案，笔者对一台液压式600kN二一●●●等力标准机进行了改造。改造后力标准机自动化旁IlI／0l控制板}l采集Il程度大大提高，用户操作方便，计量准确；经过一段上上．_L_j：l时间的使用表明，使用情况良好，系统各项指标达砝数数码位兑字传到了设计要求。加簧衡液液感卸检指功压n器祓测可‘能阀阀3