電力高壓/超高壓輸電桿塔試驗，主要是模擬電力桿塔受力的各種工況，以及在各工況下的應變情況，特別是桿塔獲取破壞前的各種數據。桿塔試驗的結果，可以用來(lái)驗證設計的正確性、可靠性，也對以后的桿塔設計提供重要參考。

    一．主要功能

　　1．傳感器標定

　　每次試驗前，對使用的力傳感器進(jìn)行檢查、標定，計算生成傳感器誤差修正表，供試驗時(shí)測量系統對采集的載荷力數據進(jìn)行實(shí)時(shí)的非線(xiàn)性校正使用。每次校驗完打印出傳感器標定報表。

　　2．載荷伺服控制

　　在進(jìn)行桿、塔載荷試驗過(guò)程中，可按試驗規范要求，配置生成各種試驗工況與載荷譜，并據此對各個(gè)載荷伺服通道進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，使各個(gè)受力點(diǎn)的載荷值按預定的載荷譜曲線(xiàn)均勻、平穩地分級改變；當穩定在某一級時(shí)，自動(dòng)打印各路載荷值，以記錄加載的全過(guò)程。

　　當出現載荷超限等故障情況時(shí)，控制閉鎖閥鎖定油缸，并發(fā)出聲光報警信號，提醒試驗人員及時(shí)處理，以保障系統與被測對象的安全。

　　3．破壞性試驗的控制與數據采集

　　在進(jìn)行破壞性試驗時(shí),對桿塔逐漸加載直至其發(fā)生斷裂倒塌，對破壞過(guò)程進(jìn)行快速的數據采集與記錄，確保獲取最大瞬態(tài)載荷數據。

    二．桿塔試驗載荷測控系統構成

　　載荷伺服控制系統的硬件結構框圖如圖1所示：

                                     圖1 測控系統結構圖 

    三．上位計算機的功能

    1．對各種桿塔試驗的工況進(jìn)行管理?？梢圆炜?、打印歷史數據。

　　2．傳感器標定過(guò)程中，當標定力值穩定后，按照口令啟動(dòng)數據采集，記錄傳感器輸出信號值，生成相對于標準力值的誤差校正表。

　　3．在試驗前以填表方式設定各通道所用傳感器的參數，最大載荷，加載方式等等，生成試驗加載自動(dòng)程序。試驗過(guò)程中實(shí)時(shí)下裝各通道加載值，顯示當前力值，并可隨機進(jìn)行人工干預：通過(guò)暫停、閉鎖、單路調節加載過(guò)程，排除故障，待系統穩定后從中斷處繼續執行，或返回起始狀態(tài)。

　　4．當試驗過(guò)程中發(fā)生越限報警情況時(shí)，自動(dòng)發(fā)出指令，通過(guò)E1442A數字量輸出模塊控制閉鎖閥鎖定載荷，避免事故發(fā)生。

　　5．可以回放桿塔斷裂前的數據曲線(xiàn)。

　  6．試驗完，形成完整的歸檔數據，并打印出試驗報表。

    四．關(guān)鍵部件性能指標

　　1．算法閉環(huán)控制器模塊E1415A，其主要性能指標見(jiàn)表1：

    VXI特性 

    尺寸                             C 

    插槽                             1 

    VXI設備類(lèi)型                      寄存器基 

    詳細說(shuō)明 

    A/D、D/A分辯率                 16位 

    輸入輸出總通道數               64 

    最大采樣速率                   56kSa/s 

    測量精度                       典型值±0.01% 

    控制算法                       PID 

    系統內配置了兩塊E1415A算法閉環(huán)控制器模塊（可以根據需要擴展），每塊內安裝4片E1501A ，8通道直通式SCP和4片E1531A 8通道電壓輸出SCP，分別組成32個(gè)閉環(huán)PID控制回路。

　　E1415A算法閉環(huán)控制器模塊是采用了高速數字處理器DSP的智能化模塊，可以自主按照預先設定的周期（最小可達10mS），自動(dòng)采集各通道力值，與上位機下載的載荷設定值相比較，按照智能積分式PI算法計算、輸出控制電壓值；從而改變伺服閥的開(kāi)度，控制液壓油缸的拉力，保證在試驗過(guò)程中準確、均衡、平穩地逐級加載。當載荷值偏離設定值過(guò)大時(shí)，能夠產(chǎn)生報警中斷信號。

    每一個(gè)模塊內各有一個(gè)FIFO緩沖存儲器,可以存儲65024個(gè)數,可以用于保存32個(gè)通道約10秒內的采集數據。

　　2．64路繼電器輸出模塊E1442A，用以控制閉鎖閥，其主要性能指標見(jiàn)表2：

    VXI特性 

    尺寸                     C 

    插槽                     1 

    VXI設備類(lèi)型              寄存器基 

    詳細說(shuō)明 

    通道數                   64 

    最大功率/每個(gè)            DC 40W/AC 40VA  

    個(gè)最大電流（非感性）     1A 

    總動(dòng)作時(shí)間               13ms 

    本系統在國家電力研究院的桿塔試驗基地已經(jīng)安全、穩定、可靠的運行了四年多時(shí)間，為我國輸電桿塔的各種工況試驗提供了堅實(shí)的保障。

    電力桿干塔試驗控制系統的軟、硬件平臺是基于框架式的結構，通用性比較強。改變傳感器的類(lèi)型，并相應的改變信號調理部分，可以適應多種不同的輸入信號。比如，將傳器改為溫度傳感器，在大型發(fā)動(dòng)機的熱試驗中可以應用。其控制原理和方法還可應用于船舶、航空、航天等大型發(fā)動(dòng)機的熱試驗控制系統。