計算機技術在機械式蠕變試驗機上的應用

王 旭

（許昌電氣職業學院,河南許昌,461000）

0 引言

在我國，計算機技術在機械制造業的應用還處于起步和摸索階段，但其在機械制造和操作領域的作用已越來越明顯，應用范圍也越來越廣泛，已逐漸融入到機械制造業活動的全過程，成為提升工作效率、降低失誤率的不可或缺的信息工具，是促進當今社會經濟發展的有效方式和重要手段。為了加快我國機械制造業信息化的步伐，特別是機械式蠕變試驗機信息化和自動化的水平，進一步節省人力物力，降低生產成本，保證產品質量，加大計算機技術在機械式蠕變試驗機上的應用研究，意義重大。

1 我國機械式蠕變試驗機方面存在的主要差距

在機械制造業中，特別是對精度要求特別高的機械式蠕變試驗機中，對各種設備靈活而精確的運用，是提高生產效率、順利完成制造的基礎保證。當前，我國的機械工業發展水平和國外頂尖技術相比，還有不小的差距，還有諸多亟待解決或者改善提升的方面。縱觀國際頂尖級的機械技術，可以發現計算機技術在機械式蠕變試驗機上的應用越來越普遍，這也是國內機械制造業與國際制造業的主要差距所在，我國的計算機技術起步比較晚，在機械式蠕變試驗機上的應用更是差距巨大，正因如此，這也給了我們不少借鑒和努力方向，也使得我國對計算機技術的應用有著巨大的提升空間。在當前我國機械式蠕變試驗機的生產與制造方面，主要存在著以下主觀和客觀方面的問題：

（1）試驗機的裝配問題。科學合理選擇一個適合本公司生產需要的蠕變試驗機，是保證達到理想生產狀態的重要前提。同時，具有適當超前的眼光，認清今后一段時期的行業發展趨勢，穩步提升試驗機的各項技術性能也非常的重要。然而，當前的許多企業在購置機械式蠕變試驗機時，常常缺乏長遠眼觀，忽視計算機技術的重要性，不能選擇合理的設備配置。

（2）試驗機的更新問題。由于資金、技術人員缺乏等方面的原因，企業不能及時更新設備，或者不愿意把錢花在設備的更新上，久而久之，導致設備陳舊不堪，生產技術停滯不前，生產效率遲遲得不到提升，最終影響企業的綜合競爭力。

（3）試驗機的養護問題。個別企業的領導缺乏長遠眼光，只顧眼前利益，不顧長遠發展，機械能不修就不修，只有到機械不能動時，才想到要進行修理，但已無力回天，結果造成更大的損失。或者由于要趕工期、搶進度，讓機械設備超負荷運作，導致設備加速老化、提前報廢，縮短機械設備的工作質量和使用壽命。

（4）試驗機的維修問題。設備得不到及時的更新和全面的養護，必然導致其嚴重的維修困難，導致企業生產的安全隱患，影響企業的可持續發展，一旦出現問題，可能引發整個工廠的停止運轉現象，對一個企業的損失和打擊可能是致命的。

2 計算機技術在機械式蠕變試驗機上的應用實例

實踐證明，在機械式蠕變試驗機上，大力開發和推廣計算機技術，可以很好的提升試驗機的質量和效率。

2.1 系統結構

采用DCS系統模式，即由RS232/RS485對上位機（高性能的工業控制系統）和下位機（PLC）進行轉換連接，實現上位機與下位機之間的串口通訊。其中上位機包括計算機、打印機、手機報警等組成設備，實現中央控制和預警。下位機包括試驗機、變形測量系統、溫度控制系統、報警控制系統等。如圖1所示：

圖1 系統結構圖

2.2 硬件設計

2.2.1 溫控系統

溫度控制熊是機械式蠕變試驗機的核心所在，在試驗機中應用計算機技術，實現人工智能調節器靈活控制溫度，由計算機測量、整理、發送試驗控制溫度到人工智能調節器，再由人工智能調節器對爐子功率進行自動化調節，從而實現自動化、高效化的運行。人工智能調節器具有數字自動校正系統，根據計算機反饋的溫度情況和熱點偶校正系數，自行校正溫度，確保溫度控制在需要的范圍內，保證準確性。

2.2.2 變形測量系統

采取高分辨率的光山傳感器實現精確的變形測量。光柵傳感器的分辨率達到0.001mm，測量范圍控制在0～10mm之間，由RS485總線進行測量數據的傳輸，直接傳輸到計算機，由計算機進行采集和保存，并根據設定的系統參數進行對照和檢測，這樣就實現了試驗機的變形測量。

2.3 軟件設計

2.3.1 結構組成

①用戶管理：包括系統管理員和試驗員兩個子菜單，系統管理員具有更高使用權限，可以設置試驗員權限，試驗員即現場工作人員，具有相應操作權限，兩個子菜單的主要功能為更改權限密碼。

②系統設置：系統設置是軟件設計的中樞所在，包括系統參數、設置報警時間、短信報警、設置變形傳感器等四個子菜單。系統參數為企業所需要產品的技術參數。設置報警時間為每天需要設備報警的時間段。短信報警為出現系統故障或者技術故障時，報送相應的試驗異常數據和短信內容。設置變形傳感器為改變光柵傳感器的編號和進行光柵傳感器的位移清零。

③試驗操作：包括單臺監控、批量啟動、參數設置、批量恢復四個子菜單選項。單臺監控為具體監控正在工作的一臺試驗機，包括試驗機運行的實時數據和故障情況，實現對試驗機的實時采集和控制。參數設置為對試驗機參數進行具體設置。批量啟動及批量恢復為在設定好各項參數后，采取一鍵啟動或恢復的方式，實現批量式生產。

④數據處理：共包括打開文件、信息查詢、數據瀏覽、數據分析、數據EXCEL等子菜單。打開文件為打開試驗已經結束、完成數據采集的數據文件，只有打開了的數據文件，才能執行數據瀏覽、數據分析、數據EXCEL等操作。信息查詢為查詢試驗所需要的各項系統參數和實驗數據。數據瀏覽即瀏覽已經單開文件的各項數據情況。數據分析即對采集的各項數據進行參數分析，采取自動生成的方式，以畫試驗曲線、計算數據結果、生成實驗報告等程序，導出生產日志。數據EXCEL即把各項數據導入EXCEL表格中，生成相應數據庫。

⑤查詢：共包括查詢試驗信息、查詢運行狀態兩個子菜單。查詢試驗信息為查詢試驗機運行是所生成的各項數據，包括報警信息和操作信息。查詢運行狀態即對多臺試驗機的運行與否、是否正常運行進行全盤行查詢。

⑥系統幫助：包括系統幫助和關于兩個子菜單，系統幫助為系統的應用方法說明，關于為系統的版本說明，都屬于服務性文件。

2.3.2 軟件特點

①界面友好，易于操作。軟件的設置全面考慮不同操作人員的文化層次和操作習慣，采取可視化的界面，讓操作人員易于上手、容易精通。軟件的6個主菜單置于界面頂層，每個菜單都設有下拉式菜單，只需點擊鼠標，即可輕松找到各個應用選項。對于應用選項也盡可能采用通俗、簡介表述，讓人一看就懂。對于參數的設置，也采取填表式操作，并有建議數值，讓操作人員可以準確、快速的填寫各項參數。界面的下端還有當前的日期和時間等各項信息，雙擊可查詢歷史數據。

②方便的批量操作功能。設置好各個設備的參數后，可以選擇主控界面的批量啟動和批量恢復功能，一次性啟動多臺設備或者恢復操作。

4 結束語

在當前科學技術日新月異的大背景下，信息化、自動化是機械制造業發展的努力方向，大力提升計算機技術，并做好計算機技術與機械式蠕變試驗機的有效結合，通過硬件與軟件的無縫銜接和配合，是實現溫控自動化、數據采集自動化、數據處理自動化的重要方向，不但可以加快行業自動化、信息化發展的速度，而且可以保證行業發展的質量和競爭力。

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