基于双下位机的疲劳试验机控制系统设计

摘要：为了有效解决目前国内液压疲劳试验机由于长时间实验造成容易死机和数据丢失，以及进口动态疲劳试验机价格昂贵且操作不便等问题，提出了基于LabVIEW 软件平台开发上位机，以及EDC220控制伺服阀和S7-300PLC控制工艺流程的双下位机的液压疲劳试验机测控方案。LabVIEW上位机通过以太网与双下位机进行高速通讯，进行控制数据和采集数据的交换；整个控制系统通过长时间的运行测试，系统稳定高效可靠运行，没有死机和数据丢失的现象发生，有效地解决了上述问题，达到了较为满意的效果。

关键词：LabVIEW；疲劳试验；EDC220；伺服阀；双下位机
中图分类号：ＴＰ２７　　　　　　文献标志码：Ａ

１引　言

电液伺服疲劳试验机是采用电液伺服技术生产的疲劳试验机，主要用于测试材料和零部件的力学动态疲劳性能，它是伺服泵站作为动力源的一类疲劳试验机。主要是通过调节伺服阀的流量和压力来实现对液压缸力和位移的控制，通过外接载荷、位移、变形传感器，从而构成闭环控制系统，可精确实现动态正弦波形、三角波、方波、梯形波、自定义波形等实验波形的加载［1］。

目前，国内高性能的动态疲劳试验机主要是进口产品，由于其价格昂贵以及软件界面多为英文，对操作者的水平要求越来越高。国内生产的疲劳试验机，其控制软件多采用VB，VC类的软件对其进行编写［2］，图像数据处理并没有对其进行很好的优化。另外，其模拟量波形控制和逻辑控制采用一体化控制，阀门操作需要上位机软件操作指令完成，这对长时间测试的批量寿命测试试验，很容易在上位机死机，造成系统的严重后果和数据丢失［3］。

综上所述，本文采用双下位机系统，模拟波形控制器采用德国EDC220控制器对其进行波形精确控制，逻辑阀门操作以及限位报警等功能通过S7300PLC对其进行控制，上位机软件采用图形化的编程语言LabVIEW，它具有丰富的模块函数功能，能调用Matlab庞大的数据库函数对数据进行操作处理［4］。由于采用双下位机系统，上位机LabVIEW软件只需将试验参数下达给下位机［7］。完成开始指令后，下位机便能进行试验。上位机在整个过程中只扮演监控和指令发送的功能，并不对其进行控制［6］。通过试验系统的成功研发，证明了该系统设计的可行性。

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