实验室模块化设计(模块化实验室自动化)
时间:2022-07-10 09:17:01 作者:网络 分类:实验室问答 浏览:118次

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立式搅拌机有什么特点?

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unix的开发的意义?

大多数操作系统可以被划分到两个不同的家族。除了微软的基于Windows NT的操作系统外,几乎所有其他的都可以追溯到Unix。 Linux,Mac OS X,Android,iOS,Chrome OS,PlayStaion 4上运行的Orbis OS,运行在路由器上的各种固件,所有这些操作系统通常都被称为“类Unix”操作系统。

Unix的设计现在都还在应用

Unix在20世纪60年代中晚期诞生于AT&T的贝尔实验室中。最初发布的Unix中的一些重要设计因素到如今都还在使用。

其中一个设计是“Unix哲学”,建立小的模块化的应用,只做一件事情并把它做好。如果你对Linux终端很熟悉的话,应该对这个不陌生-系统提供了大量的应用,可以通过管道或其他特性形成不同的组合来完成更复杂的任务。甚至图形界面程序也经常会在后台调用更简单的应用去做比较耗时的任务。这种模式也让建立终端脚本更为简单,通过文本把一些简单工具结合起来去做复杂的事情。

Unix还设计了一个单一的文件系统,程序可以通过它互相通讯。这也是为什么在Linux里说“一切都是文件”-包括硬件设备文件,和提供系统信息及其他数据的特殊文件。这也是为什么只有Windows系统中才有磁盘盘符,这是从DOS继承过来的-在其他操作系统中,所有文件都是一个单一目录结构中的一部分。

那些从Unix派生出的系统

类似任何可以往前追溯40年的历史,Unix的历史和它的派生系统一片混乱。为了简单,我们把Unix的派生系统大致分成两组。

一组Unix派生系统是学术界开发的。

首 先是BSD(伯克利软件发布版),一个开源的类Unix操作系统。BSD如今还存在于FreeBSD,NetBSD和OpenBSD等系统中。 NeXTStep基于最初版的BSD开发,苹果的Mac OS X基于NeXTStep,iOS基于Mac OS X。许多其他操作系统,包括运行在PlayStation 4上的Orbis OS,也源于各种BSD操作系统。

Richard Stallman建立GNU项目的目的是为了反对AT&T的Unix软件协议条款日渐严格的限制。MINIX是一个类Unix操作系统,为教育目的而实现的,而Linux则是受到了MINIX的启发。我们今天所熟悉的Linux其实应该叫GNU/Linux, 因为它是由Linux内核和大量GNU应用组成的。GNU/Linux不是直接从BSD继承下来的,但是它继承了Unix的设计而且根植于学术界。如今许 多操作系统,包括Android,Chrome OS,Steam OS,以及数量巨大的在各种设备上使用的嵌入式操作系统,都基于Linux。

另 一组是商用的Unix操作系统。AT&T UNIX,SCO UnixWare,Sun Microsystem Solaris,HP-UX,IBM AIX,SGI IRIX-许多大型企业都希望建立并授权自己版本的Unix。它们如今并不常见,但其中一些仍然存在。

?DOS和Windows NT的崛起

许多人希望Unix能够成为工业标准操作系统,但是DOS和“IBM PC兼容”计算机却最终人气爆发而普及开来。微软的DOS也成为众多DOS系统中最成功的一个。DOS完全没有参照Unix,这也是为什么Windows使用反斜杠划分文件路径,而其他所有系统都使用正斜杠。这个决定是在早期的DOS系统中做出的,而之后的Windows版本继承了这一设定,就像BSD,Linux,Mac OS X,和其他类Unix操作系统继承了许多Unix设计因素一样。

Windows 3.1,Windows 95,Windows 98,和 Windows ME都是建立在DOS的基础上。当时微软已经在开发一个更现代更稳定的操作系统,叫做Windows NT-意思是“Windows新技术”。Windows NT最终通过Windows XP应用到普通计算机用户中,但是之前它都只用于针对企业用户的Windows 2000和Windows NT。

如今所有微软的操作系统 都基于Windows NT内核。Windows 7,Windows 8,Windows RT,Windows Phone 8,Windows Server,以及Xbox One上的操作系统都在使用Windows NT内核。不像其他大多数操作系统那样,Windows NT没有被开发成一个类Unix操作系统。

当然,微软也不是完全从零开始的。为了维护DOS和旧版本Windows软件的兼容性,Windows NT继承了许多DOS里的设定,比如磁盘盘符,反斜杠区分文件路径,正斜杠作为命令行参数开关。

为什么它影响很大

不知道你有没有看过Mac OS X终端或是文件系统,有没有注意到它们和Linux是如此相似,而又和Windows是如此不同?好吧,原因是-Mac OS X和Linux两个都是类Unix操作系统。

了解了这点历史,就可以帮助你理解什么是“类Unix”操作系统,以及为什么这么多操作系统看起来都差不多,而Windows却那么与众不同。这也可以解释为什么Linux极客对Mac OS X上的终端会感觉如此熟悉,而Windows 7上的Command Prompt和PowerShell相对于其他命令行环境显得格格不入。


液压阀实验台的设计?

1 实验台设计实验台台体用5 mm 不锈钢板喷漆制成操作机架。安装台面为长1 000 mm、宽700 mm、高900 mm带t 型槽平台,实验所需阀块安装在 t 型槽平台前面板上并预留元件扩展空间。

液压缸为 2 个自设计加工的有效行程为 200 mm 双作用单杆活塞式液压缸,分为实验缸和加载缸。泵站由2 个 1. 5 kw 定量叶片泵采用分别供油方式对液压实验台进行供油。

实验台硬件构成主要有: 液压泵站,比例溢流阀、压力传感器,流量传感器,减压阀、节流阀、调速阀、电磁方向阀,测试油路块及蓄能器、滤油器、紫铜管等辅件( 图1) 。2 计算机辅助测试系统设计2. 1 硬件系统的构建一般液压计算机辅助测试( cat) 系统主要包括:计算机( 工控pc) ,高精度压力、流量传感器,数据采集模块,信号调理板卡等硬件。在满足测试系统硬件要求和测试精度的前提下,选用实验室标准配置的计算机和国产性能优良的压力及流量传感器。为提高数据采集系统的整体性能,选 用国产某公司生产的多功能pci -8603 数据采集卡,与labview 软件有出色的兼容配合性,性能优良具有较高性价比。最高采样频率为100 ks/s; ad 转换精度12 位; 基于 pci 总线的单端16 路模拟量输入与8 路差分输入; 两路模拟量输出。

数据采集卡只能对电压信号进行模数转换,其可接收的电压范围有: 0 ~ +5 v、-5 ~ +5 v、-10 ~ +10 v,而压力传感器输出的信号多为4 ~ 20 ma 电流信号,因此要进行电流 - 电压( i/v) 转换。需将此毫安级电流信号放大并转换为数据采集卡可接收的电压信号。故选用电路设计中性价比较高的lm324 放大元件和精密电阻、电容等元器件设计制作了转换调理板卡。

该板卡可实现对压力传感器输出的信号进行放大、滤波降噪和 i/v 转换等功能。2. 2 软件系统的开发采用虚拟仪器技术 labview 作为测试系统软件开发平台,可在计算机系统中完成数据采集和处理等各种测试功能。

labview 软件可与数据采集卡的硬件设备驱动程序实现无缝结合,利用“测量和自动化浏览器”软件自动检测和配置硬件及软件属性。系统流程如图2 所示。文中的虚拟仪器测控软件 labview 程序的编制采用模块化思想,即将比例溢流阀稳态压力控制、稳态负载特性等各个特性实验测试项目编制成子vi,通过主vi 调用相应的子vi 来完成实验项目的测试。并在labview 提供的 express vi 中,实现数据的采集、数字滤波、曲线拟合、波形生成\\显示、保存\\读取\\打印文件; 时域分析,频谱分析等功能。

利用自己编制的虚拟信号发生器取代传统的函数信号发生器输出激励信号,不仅使信号参数的调整更加便捷而且降低了实验台的制作成 本。系统界面如图3 所示。3 测试方案及实验内容的设计与研究3. 1 比例溢流阀测试方案( 图4)如图4 所示,实验台测控系统上位机采用计算机、下位机集成了 ad/da 控制模块的采集卡,其与压力传感器、调理转换电路结合,构成了比例溢流阀压力信号采集和控制的硬件系统; 信号发生器则提供可调三角波或正弦波激励信号驱动比例控制放大器,控制比例溢流阀阀芯产生位移; 传感器将受控压力值采集并输入计算机中得到输入控制电信号与输出压力值之间关系的特性曲线。

由压力传感器进行的检测反馈构成了比例控制系统的双闭环反馈结 构,有效降低负载突变时对液压系统产生的扰动,提高了系统控制的响应速度、动态性能和抗干扰能力。本文中数据采集卡模拟输入通道1、2、3、4 分别采集比例溢流阀出口压力值p1、液压缸实验缸工作腔压力值p2、回油流量q、控制电流 i,并将两路压力值进行实时采集。

将信号发生器输出的激励信号由数据采集卡0 通道输出控制信号来驱动比例溢流阀的控制放大器。

由于测量过程中容易产生干扰现象,因此使用有效接地的屏蔽线缆、低纹波干扰的直流线性稳压电源、差分测量 系统及模、数电路分置接地可明显减弱共模电压干扰。3. 2 部分实验内容设计及试验研究( 1) 稳态压力控制特性实验系统正常运行时,如图1,将方向阀3 迅速调至中位,使试验流量全部通过被测阀2,在信号发生器中以频率小于0. 03 hz 的三角波电压信号在起始最小控制电流in为100 ma 与额定最大电流in为800 ma 之间输入连续增大或减小的电信号,阀口开度也随之相应改变。此时系统将测量的压力值采集至计算机并在labview 中记录显示,得到被测试阀从最低( 高) 开启压力运行到最高( 低) 工作压力的一个完整周期的两条 p - i 曲线,将其与理想曲线对比。给出 10 组不同的控制电信号且在不同工况下重复该实验 10 次,得到稳态压力控制特性曲线,从曲线图中可得出该测试阀的滞环、重复精度、线性度、相对调压偏差等特性指标。( 2) 稳态负载流量控制特性实验实验中,增大实验缸负载压力使其接近静止,此时将比例溢流阀调至一定供油压力值( 如6 mpa) ,给出一组输入电信号( 即压力值) 如: 最小流量 in、30% in、60% in、90%in、100%in。此时调节调速阀 4 的流量大小,使其在初始流量与试验流量之间变化,得到p - q稳态负载流量控制特性曲线,给出 5 组电信号进行测试,可得到被测阀的阻尼特性和响应特性。( 3) 稳压特性( 测量压力随时间变化的特性) 实验如图1,实验中固定负载缸压力值,此时给被测阀一个控制信号,通过压力传感器12 和 13 测量压力点p1和p2的实时变化。即在10组不同时间间隔内( 如1 s,3 s,5 s…; 2 s,7 s,11 s…) 观测压力点的波动变化,记录结果并保存,对采集到的压力点进行曲线拟合( 图5 所示) 。将每组曲线做自相关分析,组与组之间做互相关分析,给出5 组信号进行测试,即得到压力随时间变化的特性 p - t 曲线。此实验可对比 p1、p2压力点的动态变化过程反映被测阀的动态特性以及在阀响应过度过程中系统产生压力波动的原因。( 4) 调压延迟特性实验试验中,在某一工况下,给被测试阀发出一个或一组变化指令控制电信号,查看压力值是否及时反应,迅速达到预调定值,延迟时间是多少,并在 labview 中显示该时间点上压力值的时域变化、频谱成分和频域特性。图6 为压力信号采集产生瞬时脉动的时域波形分析和频谱分析,通过此实验分析导致调压延迟的原因,找到缩短调压延迟和解决系统回路压力补偿的办法。本实验台适用于压力31. 5 mpa、流量 200 l/min范围内的比例溢流阀特性测试,以 dbe10 - 30b -100ym 型先导电反馈比例溢流阀为被测试阀,并在实验台预留若干液压器件扩展位置,以实现比例阀压力、流量、位移的同步测控。4 结语本实验台将计算机辅助测试技术和电液比例阀特性测试技术相结合,并利用虚拟仪器技术开发了比例溢流阀特性计算机辅助测试( cat) 系统,不仅可以完成《液压传动》教学中所有常规的实验内容,还能完成对比例溢流阀各项特性的测试。对现行比例溢流阀测试内容方案改进设计,使用labview 软件中强大的信号分析工具对采集的数据进行时域、频域分析处理; 实现了对两路及四路压力值的实时采集,显示/存储数据及数据分析处理等功能,为后续实现比例阀压力、流量、位移综合测试及不同参量多点实时同步数据采集打 下了基础。更好地从多角度获取比例溢流阀的特性,为工业生产和工程实际提供可靠的实测参考数据。此外,测试试验研究表明,该实验台实现了对比例溢流阀特性的自动测试,各项测试指标达到了工业测试要求。其结构设计合理、体积小巧、测试性能稳 定、数据采集分析准确、扩展性强,开发成本较低,具有较好的性价比、研究性和实用性; 为真正实现液压测试全自动化和机电液一体化提供了参考依据。


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