[发明专利]一种力热复合加载设备数据同步控制系统

说明书

本发明公开了一种力热复合加载设备数据同步控制系统，包括工控计算机，还包括与工控计算机连接的主控器，主控器连接第一板卡模块和第二板卡模块，所述第一板卡模块连接多路热电偶，所述第二板卡模块连接多路应变片，所述第一板卡模块和第二板卡模块分别由一个或者多个板卡构成，所述板卡的时钟与主控器时钟相同。本发明同步采集温度、应变信号，为力热复合加载温度、应变同步数据测试及分析提供技术基础，同时，系统预留多路温度、应变信号接口，为系统扩展测试预留接口。

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，具体的说，是一种力热复合加载设备数据同步控制系统。

背景技术

力热复合加载设备需要对多参数进行多通道测试，以研究在力、热复合加载环境下，部件的结构强度及力学行为。数据采集框图如图1所示。其中，温度、应变是最重要的测试参数，需要在产品上分布共108个热电偶、应变片作为传感器，热电偶信号送美国FLUKE公司的温度数据采集仪器，应变片信号送入德国HBM公司的数据采集仪器。温度数据采集仪器有3路共60通道，可以收集60个热电偶信号：20通道/路x3路＝60通道。应变数据采集仪器有3路共48通道，可以收集48个应变片信号：16通道/路x3路＝48通道。总控系统分别通过FLUKE温度数据采集仪器、HBM数据采集仪器的以太网口进行工业以太网通讯，与数据采集仪器进行通讯，采集温度、应变信号。但由于主控PLC的CPU与FLUKE温度数据采集仪器CPU和HBM数据采集仪器CPU的时钟不同，因此，造成总控系统采集到的温度、应变信号不同步，对力热复合加载温度、应变数据测试及分析不同步，对部件的结构强度及力学行为分析造成了误差。特别是对于高频下，温度数据采集仪器和应变片信号的数据采集仪器，很难达到同步。因此，需要在主控PLC CPU采用软件进行同步处理，处理过程很复杂，并且温度数据采集仪器和应变片信号的数据采集仪器的成本很高，现有的力热复合加载设备系统存在成本高，同步控制难的问题。且由于FLUKE温度数据采集仪器CPU和HBM数据采集仪器硬件所限，不具备热电偶和应变片的扩展测试需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力热复合加载设备数据同步控制系统，用于解决现有技术中力热复合加载系统中FLUKE温度数据采集仪器CPU和HBM数据采集仪器CPU的时钟不同，造成总控系统采集到的温度、应变信号不同步，对力热复合加载温度、应变数据测试及分析不同步，对部件的结构强度及力学行为分析造成了误差的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种力热复合加载设备数据同步控制系统，包括工控计算机，还包括与工控计算机连接的主控器，主控器连接第一板卡模块和第二板卡模块，所述第一板卡模块连接多路热电偶，所述第二板卡模块连接多路应变片，所述第一板卡模块和第二板卡模块分别由一个或者多个板卡构成，所述板卡的时钟与主控器时钟相同。

由于采集热电偶输入的板卡、采集应变力信号输入的板卡与主控器的CPU时钟是同一个时钟，因此，保证了同步采集多路热电偶输入和应变片信号输入，为力热复合加载温度、应变同步数据的测试及分析提供技术基础。另外，第一板卡模块预留电偶接口，第二板卡模块预留了应变片信号接口，为以后热电偶、应变片扩展测试留下了接口。

进一步地，所述第一板卡模块包括两块NI PXIe4353板卡，两块所述NI PXIe4353板卡分别接收32通道热电偶输入。

进一步地，所述第二板卡模块包括六块NI PXIe4330板卡，六块所述NI PXIe4330板卡分别接收8通道应变片信号输入。

进一步地，所述主控器采用NI PXIe8388CPU。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明同步采集温度、应变信号，为力热复合加载温度、应变同步数据测试及分析提供技术基础，同时，系统预留多路温度、应变信号接口，为系统扩展测试预留接口。