机电系统设计资源 赵先仲 主编 第八章.ppt

14270E 8.2.1　概述 (1)性能价格比高　由于采用软、硬件结合的办法，因此电路元件总数少，使产品具有可靠性高、造价低、体积小、质量轻、功耗低、易于携带和移动等特点。(2)设计灵活性高　只需更改少数硬件接口，通过修改软件就可以改变功能，从而使产品按需要发展成不同的系列，降低研制费用，缩短研制周期。(3)操作方便　使用人员可通过键盘来控制系统的运行。 14270E 8.2.1　概述 (4)有强大的运算功能　计算机运算速度快，所以能对测量数据进行统计处理，减小随机误差；能对被测量进行线性补偿和函数转换；能对组合数据进行综合计算量纲转换；能进行PID运算等。(5)具有记忆功能　在断电时，能长时间保存断电前的重要参数。(6)有自校准功能　自校准包括自动零位校准和自动量程校准。 14270E 8.2.1　概述 (7)能进行自动故障诊断　所谓自动故障诊断就是当系统出现故障无法正常工作时，只要微机本身能继续运行，它就自动停止正常程序，转而执行故障诊断程序，按预定的顺序有哪些信誉好的足球投注网站故障部位，并在屏幕上显示出来，从而大大缩短了检修周期。 14270E 8.2.1　概述 图8-17　测试系统硬件结构原理图 14270E 8.2.2　数控加工过程中的在线检测 1.各传感器在加工过程中的应用2.系统的报警、故障自诊功能 14270E 8.2.2　数控加工过程中的在线检测 图8-18　数控铣床加工示意图1—右工作台　2—工托架　3—托架压力油孔　4—左工作台　5—数字编码器　6、7、8—直线磁栅传感器9—温度传感器　10—铣刀　11—被加工轴　12—工件夹具　13—液压系统 14270E 1.各传感器在加工过程中的应用 (1)转子转角的检测与控制　从图8-18可以看到汽轮机转子毛坯正被工件托架支撑着，工件重量几十吨，沿轴向按一定规律分布着近二十个平行的叶轮，每个叶轮的圆周上要铣削出几十甚至一百多个叶片槽，用于镶嵌叶片。(2)工件夹紧与拖起的检测　该铣床允许工件的最大质量为80t，加工前，先用吊车将工件准确地放置在托架上，压力油从如图8-18所示的夹具压力油孔15中压入，上夹具在油压的作用下往下夹紧工件，夹紧力由“压力传感器”检测，当压力等于设定值时，计算机发出指令停止增压，并让x、y、z轴解锁，允许刀具加工工件。(3)刀具位置的检测与控制　刀具除了自旋外，还具有x、y、z三个方向的自由度。(4)温度检测　整个系统有十几个测温点，主要是监测一些轴温、压力油温、润滑油温、冷却空气的温度、各个电动机绕组温度等。 14270E 2.系统的报警、故障自诊功能 报警是当被测量超过没定值的上下限时，微机向操作者提示声、光信号，以便操作者及时排除故障。 14270E 8.2.3　智能型声发射刀具监控仪AEM-2000 1.主要功能2.智能型刀具监控仪的硬件结构3.监控仪工作过程与工作原理4.预捕捉程序 14270E 1.主要功能 1)具有开机自检和自诊断功能。2)具有倍率自检和接触检测。3)自动/手动控制功能。4)四种输出功能。5)具有自学习功能，可自动建立破损及磨损判据，并可人工干预，调整判据值。6)具有刀具状态数据库，可存储相应判据值、刀具状态代码以及刀具失效时相对应的监测参数数值。7)刀具状态查询及打印输出功能。8)具有预捕捉功能，可根据预定门限值自动捕捉突变信号前后的信号变化，用于研究刀具失效过程的数值特征。9)仪器可检测到破损面积大于0.01mm2的损伤和严重磨损，也可检测切屑的缠绕。 14270E 2.智能型刀具监控仪的硬件结构 图8-21　AEM-2000硬件结构图 14270E 3.监控仪工作过程与工作原理 图8-22　接触检测流程图 14270E 4.预捕捉程序 在监测及研究过程中，当发现故障时，经常需要了解故障发生前后的信号变化，为此本仪器提供了预捕捉功能，即仪器可根据预先设置的门限值，存储并打印出超过门限值的信号出现前后的256个信号幅值。 14270E 8.2.4　花键分度误差自动检测装置 1.系统工作原理2.硬件实现3.软件模块 14270E 1.系统工作原理 图8-23　花键误差检测有理图1—端齿分度盘　2—被测花键轴　3—测量杠杆 14270E 1.系统工作原理 图8-24　硬件结构原理图 14270E 2.硬件实现 (1)A/D转换　本系统采用8通道逐次逼近式A/D转换器ADC0809来实现电感传感器输出信号的A/D转换。(2)功能键盘/LED显示　8279是一种可编程键盘/显示器接口芯片，它可以为64个按键的编码键盘阵列提供扫描，能够自动消除键抖动影响，具有对按键同时按下的保护。(3)微型打印机接口　系统采用TPμP-16微型打印机打印检测结果。 14270E 3.软件模块 (1