专利名称：多综合环境振动试验系统的集中控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于振动试验技术领域的一种综合环境振动试验系统的集中控制技术，具
体的涉及在环境实验室中进行振动试验时附加温度试验或噪声试验等综合性环境实验的 试验参数的集中控制方法和装置。
背景技术：
环境是指在任何时间和地点所存在或遇到的自然的和诱发的条件总和。为保证产
品在规定的寿命期间，在预定的使用、运输或储存的所有环境条件下保持功能可靠性，需要
进行在诸如气候因素、机械因素或生物因素等环境条件下对产品进行人工模拟环境试验。 综合性的环境实验室通常情况下包含有振动试验设备、温控试验设备和噪声实验
设备等，目前振动试验设备的参数控制是通过振动控制仪控制，功放的开启、调节通过功放
本身的操作按钮控制、振动试验台台体部分的功能保护线连接功放连锁，台体部分功能操
作直接在放大器本身操作，附加的温控实验设备和噪声试验设备由本身的操作面板进行控
制。目前环境实验室所采用的操作控制方法为首先按照要求安装试件，连接振动控制仪器
及相关附件，然后在不同的操作界面或控制面板上分别设置相关的试验参数，如振动参数
和温度参数，最后分别启动功放、温控箱、振动控制系统进行环境试验。 由于上述环境试验室的控制中，试验间和控制间是相隔一段距离设置的，就需要 试验人员来回的分别设置相关的试验参数，特别是在试验中需要更改实验条件时，就需要 往复来往设置参数。另外，对振动试验和其它条件试验都需要进行设定的试验，特别是当 一个综合环境实验中需要分别、同时或者同时试验一定时间后须停止其中一种环境设备， 再同时使用或交替使用情况下，将振动试验设备和温控实验等环境实验设备进行分别启动 时，需要试验人员来回的启动和关闭各种设备，同时启动的试验要求无法实现。如果环境实 验室的力学环境实验设备出现故障，振动试验设备会自动保护停机，温控实验设备有时也 会因故障而自动保护停机，但是当上述两种设备中的一种停止运行后，另一种设备仍然进 行运行，会带来一些安全和试验隐患。对上述试验设备的监控也是分别完成的，各种环境实 验设备间的控制无法实现相互协调和故障互锁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多综合环境振动试验系统的集中控制方法及装置，以
方便地对综合环境实验室内各种环境实验设备进行连锁控制和参数设置，满足各种综合环
境实验条件的需要，从而克服现有技术中的不足。 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案 —种多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于，该集中控制单元装 置包括 中央控制单元，其可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振动 试验设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交换和数据传送；
4
以及，人机界面，其可实时显示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅 助环境控制实验设备的运行状况，同时可供操作者输入操作指令，以调整振动试验设备和 辅助环境控制实验设备的运行状态。 具体而言，所述中央控制单元包括数据处理模块，该数据处理模块与人机界面连
接，并通过指令收发单元与振动试验设备和辅助环境控制实验设备连接。 所述振动实验设备和辅助环境控制实验设备之间设有可使两者实现状态互锁的
状态互锁传感器，该状态互锁传感器与指令收发单元连接。 所述振动实验设备和辅助环境控制实验设备中设有可对设备自身运行状态进行
监控的控制模块，该控制模块与指令收发单元连接。 所述控制模块通过功率放大单元与指令收发单元连接。 所述辅助环境控制实验设备至少为温控实验设备、噪声实验设备以及低气压实验 设备中的一种。 —种多综合环境振动试验系统的集中控制方法，其特征在于，该方法为，在多综合 环境振动试验系统中设置一集中控制单元，该集中控制单元包括 中央控制单元，其可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振动 试验设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交换和数据传送； 以及，人机界面，其可实时显示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅
助环境控制实验设备的运行状况，同时可供操作者输入操作指令，以调整振动试验设备和
辅助环境控制实验设备的运行状态。 进一步的讲，该方法包括如下步骤 1)人机界面发送指令或振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备发送信号；
2)中央控制单元接收和处理指令或信号，并将指令传输至振动试验设备和/或辅 助环境控制实验设备和/或将信号传输至人机界面，或中央控制单元接收信号，经判断后， 自动生成指令传输至振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备； 3)振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的控制单元接收指令，并根据指令 对设备自身运行状态进行调整； 4)振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备重新发送信号，操作者根据人机 界面上显示的振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的运行状态，判断是否重新发出 指令，或中央控制单元自动判断是否再次发出指令，若是，则重复上述步骤，若否，则停止操 作。 步骤3)中，在振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备对自身运行状态进行调 整的同时，还通过一状态互锁传感单元接收指令，判断是否对振动实验设备和辅助环境控 制实验设备进行状态互锁。 所述辅助环境控制实验设备至少为温控实验设备、噪声实验设备以及低气压实验 设备中的一种。 针对传统综合环境振动试验系统在应用时，振动试验设备以及与其配合的辅助环 境控制试验设备难以统一操控，协调性差等问题，本案发明人经长期的研究和实践，通过在 综合环境振动试验系统中设置一中央控制单元和一人机界面的方式，使操作者可藉人机界 面清晰快捷的了解振动试验设备及辅助环境控制试验设备的运行状态，并藉中央控制单元下达指令或由中央控制单元自行生成指令，以适时的对振动试验设备及辅助环境控制试验 设备的运行状态进行调整，并使振动试验设备与辅助环境控制试验设备之间、辅助环境控 制试验设备与辅助环境控制试验设备之间可协调动作，从而提高综合环境振动试验系统的 运行稳定性、协调性以及可操控性能。 与现有技术相比，本发明的有益效果在于该多综合环境振动试验系统的集中控 制装置结构简单，便于组装，成本低廉，且其配套实施方法简洁易行。本发明可大幅提升综 合环境振动试验系统的运行稳定性、协调性以及可操控性能，降低操作人员的劳动强度，提 高振动试验的效率。
具体实施例方式
以下结合具体实施方式
对本发明做进一步说明。 该多综合环境振动试验系统的集中控制装置，该集中控制单元装置用于对主要由 振动试验设备和辅助环境控制试验设备进行集中调控，其包括中央控制单元以及与该中央 控制单元连接的人机界面，该中央控制单元同时与振动试验设备和辅助环境控制试验设备 连接。 上述振动试验设备包括放大器、控制仪、振动台、油源系统和冷却单元等，上述辅
助环境控制试验设备可选自，但不限于温控实验设备和噪声实验设备中的一种或两种。而
所述温控实验设备又可进一步包括温度控制装置、箱体提升装置和箱体移动装置， 上述振动试验设备中进一步包含可对放大器、控制仪、振动台、油源系统和冷却单
元的运行状态进行监视和调控的控制模块，同样上述温控试验设备和噪声实验设备中也具
有这样的控制模块，以对温控实验设备和噪声实验设备中的组件进行监视和调控。 上述振动试验设备和温控实验设备和/或噪声实验设备之间，和/或温控实验设
备和噪声试验设备之间还设置有状态互锁传感器，其可使振动试验设备与辅助环境控制试
验设备之间，以及各辅助环境控制试验设备之间实现状态互锁，从而协调其动作。 上述中央控制单元可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振
动试验设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交互，其可包括数据处理模块，并以该
数据处理模块分别与人机界面、振动试验设备和辅助环境控制试验设备中的控制模块连
接。进一步的，上述控制模块和该数据处理模块之间可设置一个或多个指令收发模块，而指
令收发模块与控制模块之间还可设置功率放大单元，以保证传输信号的强度。当然，根据实
际应用的需要，上述中央控制单元中还可设置存储模块以及通讯模块等，藉以实现对该多
综合环境振动试验系统运行过程的相应参数等进行记录，以及方便的接入其它外部设备。 上述人机界面可包括一显示单元、一指令输入单元以及外设接口等，其可实时显
示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状况，同时
可供操作者输入操作指令，以调整振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状态。 上述数据处理模块可接收和处理由人机界面传输的指令和指示振动试验设备及
辅助环境控制试验设备运行状态的信号，并将指令传输至振动试验设备和/或辅助环境控
制实验设备和/或将信号传输至人机界面，同时，该数据处理单元亦可对接收的信号进行
判断，并自动生成指令传输至振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备。该数据处理模
块可采用MCU或其它具有数据处理能力的设备。
利用该环境实验室的集中控制系统，可对符合环境实验室进行集中控制，其方法 具体包括如下步骤 1)振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备启动后，进行自检，并由其各自 的控制模块以及状态互锁传感单元将指示振动试验设备及辅助环境控制试验设备运行状 态和其相互之间的锁定状态等的信号经功率放大单元和指令收发单元传输至中央控制单 元； 2)中央控制单元接收和处理上述信号，并以数据处理单元对该等信号进行处理， 而后将信号传输至人机界面，或数据处理单元对接收到的信号进行判断后，自动生成指令 传输至振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备及状态互锁传感器，例如，若数据处理 单元接收到指示振动试验设备运行状况的信号后，判断振动试验设备启动异常或振动试验 设备及辅助环境控制试验设备相互锁定，则自动发出重启或调整指令，若振动试验设备因 此指令自行调整后，恢复正常或接触两者之间的锁定，则数据处理单元接将重新接收到的 指示振动试验设备运行状况的信号交由人机界面显示，若仍不正常，则数据处理单元接将 接收到的异常信号交由人机界面显示，以提醒操作人员对振动试验设备进行维护；
3)操作人员根据人机界面上显示的振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备 的运行状态，判断是否发出操作指令，若是，则中央控制单元接收和处理该等指令，经转换 等处理后，经指令收发单元传送至振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的监控模 块； 4)振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的控制单元接收指令，并根据指令 对设备自身运行状态进行调整； 5)振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备重新发送信号，操作者根据人机 界面上显示的振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的运行状态，判断是否重新发出 指令，或中央控制单元自动判断是否再次发出指令，若是，则重复上述步骤，若否，则停止操 作。 通过重复上述操作过程，即可操控该多综合环境振动试验系统快捷的进行多种形 式的振动试验。 需要指出的是，以上实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他 实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范 围内。
权利要求
一种多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于，该集中控制单元装置包括中央控制单元，其可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振动试验设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交换和数据传送；以及，人机界面，其可实时显示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状况，同时可供操作者输入操作指令，以调整和显示振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状态。
2. 根据权利要求1所述的多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于，所 述中央控制单元包括数据处理模块，该数据处理模块与人机界面连接，并通过指令收发单 元与振动试验设备和辅助环境控制实验设备连接并进行数据交换和数据传送。
3. 根据权利要求1所述的多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于，所 述振动实验设备和辅助环境控制实验设备之间设有可使两者实现状态互锁的状态互锁传 感器，该状态互锁传感器与指令收发单元连接。
4. 根据权利要求2或3所述的多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于， 所述振动实验设备和辅助环境控制实验设备中设有可对设备自身运行状态进行监控的控 制模块，该控制模块与指令收发单元连接。
5. 根据权利要求4所述的多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其特征在于，所 述控制模块通过功率放大单元与指令收发单元连接。
6. 根据权利要求1 3中任一项所述的多综合环境振动试验系统的集中控制装置，其 特征在于，所述辅助环境控制实验设备至少为温控实验设备、噪声实验设备及低气压实验 设备中的一种。
7. —种多综合环境振动试验系统的集中控制方法，其特征在于，该方法为，在多综合环 境振动试验系统中设置一集中控制单元，该集中控制单元包括中央控制单元，其可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振动试验 设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交换和数据传送；以及，人机界面，其可实时显示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅助环 境控制实验设备的运行状况，同时可供操作者输入操作指令，以调整和显示振动试验设备 和辅助环境控制实验设备的运行状态。
8. 根据权利要求7所述的多综合环境振动试验系统的集中控制方法，其特征在于，该 方法包括如下步骤1) 人机界面发送指令或振动试验设备或辅助环境控制实验设备发送信号；2) 中央控制单元接收和处理指令或信号，并将指令传输至振动试验设备和/或辅助环 境控制实验设备和/或将信号传输至人机界面，或中央控制单元接收信号，经判断后，自动 生成指令传输至振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备；3) 振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的控制单元接收指令，并根据指令对设 备自身运行状态进行调整；4) 振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备重新发送信号，操作者根据人机界面上 显示的振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备的运行状态，判断是否重新发出指令， 或中央控制单元自动判断是否再次发出指令，若是，则重复上述步骤，若否，则停止操作。
9. 根据权利要求8所述的多综合环境振动试验系统的集中控制方法，其特征在于，步 骤3)中，在振动试验设备和/或辅助环境控制实验设备对自身运行状态进行调整的同时， 还通过一状态互锁传感单元接收指令，判断是否对振动实验设备和辅助环境控制实验设备 进行状态互锁。
10. 根据权利要求7 9中任一项所述的多综合环境振动试验系统的集中控制方法，其 特征在于，所述辅助环境控制实验设备至少为温控实验设备、噪声实验设备及低气压实验 设备中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种多综合环境振动试验系统的集中控制装置及方法。其技术方案为在多综合环境振动试验系统中设置一集中控制单元，其包括中央控制单元，其可分别与一人机界面以及该多综合环境振动试验系统中的振动试验设备和辅助环境控制实验设备分别进行数据交换和数据传送；人机界面，其可实时显示该多综合环境振动试验系统中振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状况，同时可供操作者输入操作指令，以调整和显示振动试验设备和辅助环境控制实验设备的运行状态。本发明装置结构简单，便于组装，成本低廉，且实施方法简洁易行。本发明可提升综合环境振动试验系统的运行稳定性、协调性以及可操控性，降低操作人员劳动强度，提高振动试验效率。
文档编号G01M7/00GK101762370SQ200910217160
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者陈俊 申请人:苏州东菱振动试验仪器有限公司