ARM818 安装调试指南
ARM818型试验机控制器由主控板,键盘,显示驱动板组成,如下图所示,主控板采集力和位移信号,根据试验规程,驱动电机运动,得出要求的结果,该主控板采用ARM系列32位处理器,功能强大,运算速度快,下面将根据信号接线具体说明。
主控板同时连接键盘和显示驱动板,用来接收键盘命令,输出显示信息。键盘可以是按键键盘,也可以是薄膜键盘
液晶显示器能实时显示试验曲线和多个测试结果,可连接多种型号的针打或热敏微型打印机打印试验曲线和试验结果,驱动电机类型繁多,如直流调速器,步进电机,伺服电机,变频器,比例阀等。既可用于工厂生产车间的恶劣环境也可用于实验室的清洁环境,操作起来快速灵活。
键盘共有15个按键,根据放置方式,有两种定义,分别称为横式和竖式。
横式键盘定义为:
^ 标定 清零 试验 上升
帮助 设置 复位 速度 停止
V 打印 档位 查询 下降
竖式键盘定义为:
上升 试验 ^
停止 清零 设置
下降 复位 V
速度 标定 查询
档位 帮助 打印
软薄膜键盘定义
// ^ 档位 设置 标定 速度 清零 试验
// V 上升 停止 下降 查询 打印 复位
主控板默认使用横式键盘,改变内部定义的参数,就可使用竖式键盘。键盘通过一10芯扁平电缆插到主控板的10芯KEYPORT接口上。
显示驱动板连接液晶显示屏用来输出显示信息,因为液晶显示屏型号众多,引脚定义也不一样,通过更换显示驱动板可以支持任意液晶显示屏,默认使用的液晶显示屏为广东肇庆生产的OCMJ8X15D汉字显示屏,满屏可显示8行15列汉字,或240X128点阵的图形。这种尺寸的显示屏能满足大多数的显示需要,价格适中,为首选。显示驱动板通过一10芯扁平电缆插到主控板的10芯LCDPORT接口上。
下面详细介绍主控板上的接口,3个10芯的接口,名字分别为LCDPORT,KEYPORT,JTAG,分别为显示,键盘,调试接口,引线定义用户不需要了解。另有圆孔,9针,15针接口,每个针的信号定义用户必须准确理解。
圆孔接口为电源输入接口,用来输入12V1A的直流电源,内正外负,如果主控板还为微型打印机供电,则需要12V2A的容量或由外部电源给打印机供电。内部有防反接电路,接线正确,则旁边的指示灯亮,否则不亮。
9针接口为力传感器和位移传感器输入接口。信号的定义为:
1-VX1 接力传感器的电源正
2-IN1+ 接力传感器的信号正
3-IN1- 接力传感器的信号负
4-SGND接力传感器的电源负
5-AVIN 附加脉冲输入
6-VCC 接光电编码器的电源正
7-PHA 接光电编码器的信号A
8-PHB 接光电编码器的信号B
9-GND 接光电编码器的电源负
加电时,1脚对4脚的电压为7.5V, 6脚对9脚的电压为5V,当接线正确时,正方向加力则AD转换器的值增加,如果AD转换器的值减小,请把1,4线交换,或2,3线交换,只交换1对即可,不要同时交换两对。横梁正方向移动时,光电编码器的脉冲数则增加,若减小,请交换7,8线。正方向为对试件加力时力传感器的受力方向和横梁的移动方向。内部电路自动对光电编码器信号进行四倍频和方向判定。
15针接口的引脚定义:
1-5V 电源输出,最大1A
2-POUT 数字输出 吸收或输出电流10毫安:频率5-500KHZ
3-PFANGXIANG 数字输出 吸收电流:10毫安
4-PSHINENG 数字输出,吸收电流:10毫安,对步进电机,该线可减少电机发热
5-PUSER 数字输出 吸收电流:10毫安
6-GND 数字地,接打印机或计算机的GND (计算机5
7-TX RS232电平串口输出 接打印机或计算机的RX (计算机2
8-RX RS232电平串口输入,接打印机或计算机的TX (计算机3
波特率9600,数据8位,停止位1,无校验,连计算机时波特率57600
9-XW1 上限位或单限位信号输入,该点与GND短路表示有限位信号
10-XW2 下限位信号输入
11-OUT10V 模拟电压输出 0-10V, 分变率4000
12-XW3 扩展数字输入
13-XW4 扩展数字输入
14-GND 数字地
15-12V 12V电源输出,驱动能力略小于圆孔电源的输入能力,方便于外接接近开关。
对于已经安装到表盒的控制板,表盒的外部定义是
从左到右
1 三芯圆型航空插头 接电源
1.->12V
2->0V
3-空
2 五芯圆型航空插头 接力传感器
1.->电源正
2.->信号正
3->信号负
4->电源正
5->空
3 四芯圆型航空插头 接位移传感器用光电编码器
1.->电源正
2.->信号A
3->信号B
4->电源正
4 九芯D型头 接微型打印机或计算机
2-TX
3-RX
5-地
5 15芯D型头 接电机控制器和限位
1-5V 电源输出,驱动能力1A
2-POUT 集电极输开路出 吸收电流:频率5-500KHZ
3-PFANGXIANG 集电极输开路出 吸收电流:10毫安 正向
4-PSHINENG 集电极输开路出,吸收电流:10毫安 反向
5-PUSER 数字输出,电平0-5V驱动电流:10毫安
6-GND 数字地
7-TX RS232电平串口输出
8-RX RS232电平串口输入
9-XW1 上限位或单限位信号输入,该点与GND短路表示有限位信号
10-XW2 下限位信号输入
11-OUT10V 模拟电压输出 0-10V 分变率4000
12-PIN1 数字输入1
13-PIN2 数字输入2
14-GND 数字地
15 -12V 12V输出
实际应用:
一、限位
一种情况是使用两个机械行程开关,分别做为上限位和下限位,接线方式为
上行程开关的两个常开触点分别接9,14,下行程开关的两个常开触点分别接10,14。在标定参数里设为双限位。
或者是两个机械行程开关并连,两个常开触点分别接9,14,在标定参数里设为单限位。
另一种情况是只使用一只有源光电或接近开关,光电开关有3个引脚,光电开关的电源正引脚接1,光电开关的电源负引脚接14,光电开关的信号引脚接9。在标定参数里设为单限位。
只能使用常开式的光电或接近开关。
附:光电开关的判断,为光电开关加上电源,不动作时信号脚输出高电平,动作时输出低电平为常开型
二、微型打印机
微型打印机必须外接供电,因为主控板上的5V电源功率不够,信号线由7,8脚引出,微型打印机必须是RS232电平串行接口。波特率9600,无校验,数据8位,停止位1位。
信号线由6,7,8脚引出
控制板 ßà 打印机
6 GND ßà GND
7 TX ßà RX
8 RX ß-à CTS
注意不同厂家的打印机指令集不同,接口引脚的定义不同,针式打印机与热敏打印机的指令集不同,定货时请提前说明,默认为荣达公司的热敏汉字打印机。
三、电机控制(直流电机,步进电机,交流伺服,比例阀,变频器驱动感应电机)
直流电机和变频器驱动交流感应电机的转速采用模拟电压控制,利用11脚输出模拟电压,分辨率4000,电压范围可调。3脚PFANGXIANG用来控制转动方向,4脚PSHINENG用来控制使能与禁止。
步进电机和交流伺服电机都采用脉冲频率驱动,2脚POUT输出频率,3脚PFANGXIANG用来控制转动方向,4脚PSHINENG用来控制使能与禁止。这三个脚能吸收10毫安电流,对于光电隔离的接口,请注意接线的极性。
建议接法如下:光电二极管的阳极接1脚(5V电压),阴极分别接脉冲,方向,使能。
比例阀通过2脚POUT输出PWM脉冲控制
试验机操作界面图:
测控仪的正面可分为两个部分:液晶显示部分、键盘。图形如下:
2.3面键各部功能介绍:
液晶显示屏:显示力值、峰值, 位移、速度、提示等。
键盘:配合液晶使用,用于控制操作和各参数值的改变,以及控制电机的运行。
2.4各按键介绍:
2.4.1名称及功能:
[↑]、[↓],两键配合[标定]、[设置]用于选择和修改数据,下面在其他键的功能介绍中穿插进行示例说明。
[设置],按[设置]键将显示
这也是开机后直接进入的状态。其中第一行反白显示,表示默认的是第一行,按[↑]、[↓]键可在三个选项里变换,选中其中一项后按[设置]键后显示
最后两行是操作提示,其中第一行反白显示,表示默认的是第一行,按[↑]、[↓]键可在多个选项里变换,这些选项都是前一步选择所需要的参数,前一步的选择不同,本屏选项的内容和数目也不同。用[↑]、[↓]键选中某个选项,则该选项反白显示,这时按[设置]键,则该选项内容的最后一位闪烁显示,表示该位可以修改,按[↑]键则该位在0-9之间变化,按[↓]键则前移一位闪烁显示,该项的内容修改完毕后按[设置]键,则数字停止闪烁,整个参数项继续反白显示,这时按[↑]、[↓]可以选择其他参数项。当所有的参数修改完毕后按[复位]键,则保存刚才所有的修改并进入到正常试验状态
设置参数说明:设置参数共10项或更多项(随功能不同而变),
(一、)普通拉压试验时
以一定的速度加力直到试样破坏
进行试验前,先设置好试验参数,拉簖或压碎自动停机,自动记录最大力,最大强度,最大变形率,还能自动求出屈服强度。
设置参数是:
1.试验速度,当按试验键后,横梁以该速度移动加力
2.返回速度,拉断或压碎试样后,横梁以该速度返回
3.加力式移动方向0-向下
4.力单位,0->N,1-kN,2->kg
5.编号,随着每一次试验,该数自动增大,若重做某一试验,可修改次编号,这样以后的试验就从该编号开始。
6.试样面积,计算最大强度时用,最大力除以面积等于最大强度
7.试样长度,计算变形率用,断裂时的最大变形除以长度等于变形率
8.预紧力, 以拉弹簧刚丝为例,试样一般不直,若预紧力设为50N,则表示当力为50N时试样变直,从这时开始作为计算变形的起点,一般设为0
9.破形于峰值百分比,默认70,表示当力下降到最大值的70%时认为试样破裂。
10.是否返回,0表示试样破裂时横梁不返回,1表示试样破裂时横梁以返回速度自动返回
11.分组数, 若小于2,表示不分组,若大于2,表示分组,例如设为3,则当进行3次试验以后,会有提示分组数到达,这时若按查询键查询结果,不紧可以看到每一次的试验结果,还可以看到三次试验结果的平均值。
12.X轴坐标,最大变形。恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,从试验开始到试样破坏,变形有多大这里就填多少,即使填写不合适也对试验结果无影响,只是曲线显示
够美观而已。
13.曲线Y轴坐标(N),恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,这里可以设的比最大试验力稍微大一些即可。即使填写不合适也对试验结果无影响。
当试件破坏后,就自动求出了试验结果,试验结果有:
最大力值,
最大强度,
断点变形率
(二)、定力值试验
以一定的速度加力直到指定力值
进行试验前,先设置好试验参数,试验参数有
1.试验速度,当按试验键后,横梁以该速度移动加力
2.返回速度,拉断或压碎试样后,横梁以该速度返回
3.加力式移动方向0-向下
4.力单位,0->N,1-kN,2->kg
5.编号,随着每一次试验,该数自动增大,若重做某一试验,可修改次编号,这样以后的试验就从该编号开始。
6.预紧力, 以拉弹簧刚丝为例,试样一般不直,若预紧力设为50N,则表示当力为50N时试样变直,从这时开始作为计算变形的起点,一般设为0
7.是否返回,0表示试样破裂时横梁不返回,1表示试样破裂时横梁以返回速度自动返回
8.分组数, 若小于2,表示不分组,若大于2,表示分组,例如设为3,则当进行3次试验以后,会有提示分组数到达,这时若按查询键查询结果,不紧可以看到每一次的试验结果,还可以看到三次试验结果的平均值。
9.X轴坐标,最大变形。恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,从试验开始到试样破坏,变形有多大这里就填多少,即使填写不合适也对试验结果无影响,只是曲线显示
够美观而已。
10.曲线Y轴坐标(N),恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,这里可以设的比最大试验力稍微大一些即可。即使填写不合适也对试验结果无影响。
11.定力1,指定第一个力点,求到达该力时的变形。
12.定力2,指定第二个力点,求到达该力时的变形。
13.定力3,指定第三个力点,求到达该力时的变形。
14.定力4,指定第四个力点,求到达该力时的变形。
15.定力5,指定第五个力点,求到达该力时的变形。
当力直到最大指定力值后,就自动求出了试验结果,试验结果有:
变形1,
变形2,
变形3,
变形4,
变形5,
(三)、定变形试验
以一定的速度加力直到指定变形
进行试验前,先设置好试验参数,试验参数有
1.试验速度,当按试验键后,横梁以该速度移动加力
2.返回速度,拉断或压碎试样后,横梁以该速度返回
3.加力式移动方向0-向下
4.力单位,0->N,1-kN,2->kg
5.编号,随着每一次试验,该数自动增大,若重做某一试验,可修改次编号,这样以后的试验就从该编号开始。
6.预紧力, 以拉弹簧刚丝为例,试样一般不直,若预紧力设为50N,则表示当力为50N时试样变直,从这时开始作为计算变形的起点,一般设为0
7.是否返回,0表示试样破裂时横梁不返回,1表示试样破裂时横梁以返回速度自动返回
8.分组数, 若小于2,表示不分组,若大于2,表示分组,例如设为3,则当进行3次试验以后,会有提示分组数到达,这时若按查询键查询结果,不紧可以看到每一次的试验结果,还可以看到三次试验结果的平均值。
9.试验持续秒数(X轴),恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,从试验开始到试样破坏用多少秒,这里就添多少,即使填写不合适也对试验结果无影响。
10.曲线Y轴坐标(N),恰当地设置此数,可以使液晶屏上的试验曲线美观。一般地,这里可以设的比最大试验力稍微大一些即可。即使填写不合适也对试验结果无影响。
11.变形1
12.变形2
13.变形3
14.变形4
15.变形5
当变形直到最大指定变形值后,就自动求出了试验结果,试验结果有:
定力1,
定力2,
定力3,
定力4,
定力5,
[标定]键,按此键显示:
当标定密码等于111(出厂默认)时按标定键显示如下:
最后两行是操作提示,其中第一行反白显示,表示默认的是第一行,按[↑]、[↓]键可在多个选项里变换。用[↑]、[↓]键选中某个选项,则该选项反白显示,这时按[标定]键,则该选项内容的最后一位闪烁显示,表示该位可以修改,按[↑]键则该位在0-9之间变化,按[↓]键则前移一位闪烁显示,该项的内容修改完毕后按[标定]键,则数字停止闪烁,整个参数项继续反白显示,这时按[↑]、[↓]可以选择其他参数项。当所有的参数修改完毕后按[复位]键,则保存刚才所有的修改并进入到正常试验状态
标定状态中的参数称为标定参数,这时可以修改所有的这些标定参数,本机标定参数如下:
0 本机量程 大于0的任意值
1 小数点位数 0/1/2/3
2 采样系数 不使用
3 AD转换报警值 不使用
4-第一点力值(N) 建议选量程的2%
5-第一点对应标定值
6-第二点力值(N) 建议选量程的5%
7-第二点对应标定值
8-第三点力值(N) 建议选量程的10%
9-第三点对应标定值
10-第四点力值(N) 建议选量程的20%
11-第四点对应标定值
12-第五点力值(N) 建议选量程的40%
13-第五点对应标定值
14-第六点力值(N) 建议选量程的60%
15-第六点对应标定值
16-第七点力值(N) 建议选量程的80%
17-第七点对应标定值
18-第八点力值(N) 建议选量程的100%
19-第八点对应标定值
20-保留
21-力传感器是否换向,1-换向
22-编码器是否换向,1-换向
23-放大系数,默认0.500,取值范围0.333-0.999
24-零点偏移,默认0.100, 取值范围0.000-2.400
25-保留
26 电机驱动器类型,0->直流电压,1->伺服脉冲频率,2->步进频率,3->比例阀驱动 4->电压驱动变频器
27 钳口距离修正 ,默认为0.00
28 工厂测试码1 维修调试用
29 工厂测试码2 维修调试用
30 电机转向是否交换,1=交换,0-不交换
31 速度标定 转速与标定数成正比,标定数是频率,标定完成后,本参数无用,显示此参数时,按上升或下降键,则电机以此频率运行,屏幕第7行显示运行速度(标准距离和编码器脉冲数两参数正确则速度才正确)。先标定好位移才能标速度。
32 最大允许速度标定数
33 最小允许速度标定数
34 最大允许速度,2位小数
35 最小允许速度,2位小数,33,34,35,36确定速度的准确性
36 标准长度
37 标准长度对应脉冲数,37,38用来确定位移的准确性
38 缓加速起始频率,若为步进电机,当目标频率大于此频率时以此频率开始加速,在三秒内到达目标频率(采用曲线加速算法)。当进行力保持时,以此频率或电压为速度基准,通过改变运行时间的长短来决定力的震荡幅度。
39 限位回退速度mm/min,2位小数
40 限位点数(1,2) ,1表示单点限位,2表示上下双限位
41键盘类型(0-横,1-竖)
42比例阀振动频率(HZ)
43比例阀振动幅度
等等,随用途而变
当标定密码等于123(出厂默认)时按标定键显示如下:
最后两行是操作提示,其中第一行反白显示,表示默认的是第一行,按[↑]、[↓]键可在多个选项里变换。用[↑]、[↓]键选中某个选项,则该选项反白显示,这时按[标定]键,则该选项内容的最后一位闪烁显示,表示该位可以修改,按[↑]键则该位在0-9之间变化,按[↓]键则前移一位闪烁显示,该项的内容修改完毕后按[标定]键,则数字停止闪烁,整个参数项继续反白显示,这时按[↑]、[↓]可以选择其他参数项。当所有的参数修改完毕后按[复位]键,则保存刚才所有的修改并进入到正常试验状态
该部分参数共有14项,分别是:
1-速度1(mm/min)
2-速度2(mm/min)
3-速度3(mm/min)
4-速度4(mm/min)
5-速度5(mm/min)
6-速度6(mm/min)
7-速度7(mm/min),
8-速度8(mm/min)
9-速度9(mm/min)
10-速度10(mm/min)
11-速度11(mm/min),
12-速度12(mm/min),
为方便用户而预先定义的12个速度,按[速度]键时可在这12个速度之间转换。用来手动进行横梁调整。
13-用户测试码1
14-用户测试码2,工厂测试用
力,位移,速度的标定就是填写以上这些标定参数,具体方法后面介绍。
[速度]键,按此键可在12个预定义的速度之间快速切换,为用户提供了一定程度的方便性。设任意速度请按标定键后输入密码123后在按标定键,设置自定义速度项。
[清零]键,按此键使力和位移清零,保证力和位移的准确性,为进行试验做准备。
[试验]键,按此键则开始试验,屏幕第一行显示试验类型,右边显示档位和“进行”,这时横梁自动以设定的试验速度下移,位移逐渐增加,屏幕显示各实时结果,试件断裂时横梁停止或上升取决于设置项里是否允许自动返回,屏幕第一行右边显示“结束”。这时,再按<上升><下降>键,横梁也不动作,按<复位>键才能解除锁定。
[上升]、[停止]、[下降]键,控制横梁的移动,手动调整横梁的位置,注意:当设定的速度超过机器的极限速度时,仅以极限速度运行。
[复位]键,按此键能保存各设置参数和标定参数,解除上一次试验的保护状态,回到准备试验状态。显示
[打印]键,按此键打印当前的试验结果和试验曲线。按[打印]键后原来的试验结果消失。这主要用来防止试验人员作弊。如要求按[打印]键后仍保留原来的试验结果,请提前说明。
[查询]键,按此键可显示试验结果,当为分组试验时,可查询历次试验结果。当显示结果有多页时,用[↑]、[↓]键来翻页。也可以查询所有的设置参数,所有的标定参数,以及试验机的内部检测值,供维修和标定用。
按[查询]键时显示
在显示试验结果时,若分组数小于2,表示单次试验,这时,每按一次[↑]键,便在结果页和试验曲线之间来回切换显示。
若分组数大于2,表示分组试验,这时,每按一次[↑]键,便在每一次试验的结果页和结果平均值页之间切换显示,不显示试验曲线。
提示:若试验次数达到分组数,再按试验键时会提示分组数到达。若没有到达分组数时按[查询]键显示试验结果,则仅显示已经完成的试验结果和平均值。
在显示设置参数时,仅显示定义在[速度]键上的7个速度,起提示作用,若对这些预定义的速度不满意,可以按[标定]键然后输入密码123进行修改。
显示标定参数,主要用来给维修人员一个参考,也给用户更深一步理解机器的工作机理打开一个窗口。
显示内部检测值,主要用来对机器调试和维修用。选中该参数项后按[查询]
键显示:
AD转换器值表示对力传感器的当前采样值,即使力传感器不受力,该值也应该大于0,正常情况下,力传感器不受力时,,该值应在4000左右,若不在该范围,可调整主控板中间的兰色电位器,逆时针旋转,可使该值减小,顺时针旋转,可使该值增大,传感器压坏时,表现在该值上,有时显示0,有时为大于30000。
若给力传感器加力,该值不增大反而减小,表示传感器的接线错误。
脉冲数表示接收到光电编码器的脉冲数,若光电编码器转动而该数不动表示光电编码器接线错误。任何时候按[清零]键该数清零。
[档位]键,按[档位]键,在标定力时用来切换标定力点。
[帮助]键,按此键可查看随机的帮助信息。
所有的按键已经介绍完毕,下面介绍标定方法:
按标定键,输入密码111(此为工厂标定密码,可快速标定试验机的所有参数)后,再按标定键,则可修改个标定参数。
若按标定键后没有提示输入标定密码,请按复位键后再按标定键。
1. 标定位移。
按[查询]键,使显示内部检测值屏,查看位移内部检测值,即脉冲数。
按上升或下降使横梁移动一固定距离(用直尺测量),假定为100毫米,查看这时的脉冲数,假定是5000,则标定参数37设为100,则标定参数38设为5000,位移标定完毕。
若光电编码器直接安装在丝杠的轴心上,则标定参数37设为丝杠的丝距,标定参数38设为光电编码器每圈脉冲数的四倍(控制板上有四倍频电路)。
2.标定速度。
假定要使机器的速度标定在1-500毫米,按[标定]键使屏幕显示在标定参数32,注意:该屏同时显示速度,修改该参数,按[上升]或[下降]键,观察,使横梁移动速度分别为500毫米/分钟和1毫米/分钟,分别记下标定参数32的值。假定速度为500毫米/分钟的标定参数值为42000,1毫米/分钟的标定参数值为600,则标定参数33设为42000,标定参数34设为600,标定参数35设为500.00,标定参数36设为1.00,速度标定完毕。
说明:标定参数32仅为标定方便而设,标定完毕后,该参数的值对机器无影响。
标定时,标定参数32的值越大,速度越快。
注意,对于步进电机,在高速时不能直接启动,请在标定参数第39项设置起始频率,当大于该频率时,自动启动缓加速功能,对其他类型电机,缓加速不起作用。小于该频率时,直接启动,不用缓加速。当用某一速度时步进电机空载时堵转,请减小第39项缓加速频率。
3.标定力
先把标定密码设为111,修改标定参数中的8个力点。按<复位>键。
按[标定]键,则显示:
这时输入888(用户标定密码,只能标定力),再按[标定]键,则显示
在不加力时,先按<清零>键,然后加力,当标准测力计到达标定第01点力时,按<标定>键,进行捕捉,可以看到该点标定值马上改变。这一点就标好了。
按<档位>键,切换到下一点,继续加力,同上。
当8个点全标好后,按<复位>键保存。
|