在電子萬能試驗機(jī)測控系統(tǒng)中,基于ARM微處理器的主控制器作為試驗機(jī)測控系統(tǒng)的重要組成單元,其主要任務(wù)如下:
1. 測量參數(shù)的獲取。作為一個測控系統(tǒng),只有獲取被控對象的運(yùn)行狀況,才能根據(jù)具體的情況實現(xiàn)有效的控制。對于萬能試驗機(jī)來說,需要測量的參數(shù)為試件的負(fù)荷量、變形量以及活動橫梁的位移量。這些參數(shù)通過不同的傳感器傳送到主控制器的相關(guān)接口。主控制器獲取通過A/D轉(zhuǎn)換后的信號量以及數(shù)字脈沖輸入,完成試驗數(shù)據(jù)的采集。
2. 控制功能??刂剖请娮尤f能試驗機(jī)主控制器主要的功能,試驗機(jī)所有的試驗都是通過活動橫梁的升降來完成的,不同的試驗知識所需的試驗機(jī)附件不一樣。所以在對伺服電機(jī)的“數(shù)字控制”上,主控制器的輸出傳遞給伺服驅(qū)動單元,電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)帶動活動橫梁的升降。測控系統(tǒng)中檢測和控制是兩個緊密聯(lián)系的過程,在試驗時所有的動作必須根據(jù)測量的數(shù)據(jù)來判斷選擇執(zhí)行。對ARM主控制器而言,根據(jù)傳感器的測量信號,通過比較判斷調(diào)節(jié)控制器的輸出,其輸出的PWM控制信號經(jīng)伺服驅(qū)動單元驅(qū)動直流伺服電機(jī),實現(xiàn)試驗過程的控制。
3. 通訊功能。主控制器的通訊功能主要涉及與上位PC機(jī)的通訊,通過RS232或USBN種方式與上位PC機(jī)進(jìn)行通訊,通訊功能要求及時、穩(wěn)定可靠。萬能試驗機(jī)主控制器需要完成數(shù)據(jù)采集、處理、控制、通訊等功能。傳統(tǒng)的單片機(jī)由于具有運(yùn)算能力較弱、資源有限、功能單一等缺點,往往無法滿足要求,并且如果使用單片機(jī)完成試驗機(jī)所要求的參數(shù)設(shè)置、信號調(diào)整及過程控制等功能,則系統(tǒng)設(shè)計將會較復(fù)雜,而且可靠性差、不易擴(kuò)展。而使用嵌入式微處理器,則可以大大減少設(shè)計的困難。所以,目前國內(nèi)外新型的機(jī)電設(shè)備控制器多采用16位和32位高性能的處理器,輔助以必要的外圍接口實現(xiàn)。 |