压力远程液压操控设备

压力实验舱、远程液压操控系统是用于模拟水下干式焊接环境，并进行压力环境下焊接实验的装置。将待焊试件置于焊件旋转型工作台架上，通过液压关闭舱门并加注气体，形成压力环境。通过焊接远程监视系统对焊接状况进行远程监视，通过压力转换接头将焊接信号进行穿舱，与外部焊接电源及控制系统连接。焊接信号由四路记录式远程信号接收显示系统进行存储和显示，实现焊接过程人工远程操控。该实验系统主要用于科学研究，也可用于过程装备与控制工程专业、机械设计制造及其自动化专业的教学演示实验，并在上述专业的毕业设计及科技方法训练等实践教学环节。 2100433B

(1) 舱体尺寸φ1400×2060×28；(2) 舱体材质16Mn三级锻件；(3) 设计压力4.8MPa；(4) 设计温度100℃；(5) 封头液压开门角度大于90度；(6) 保证4.8MPa内压安全连锁；(7) 空压机工作压力1.6MPa；(8) 焊接远程监视系统；(9) 连续力矩0.64Nm、功率>200W液压远程操控电机；(10) φ1200焊件旋转型工作台架；(11) 四路记录式远程信号接收显示系统。

为实现控制距离远，精度高，必须提高远程设备信息的精度，因存在多个系统之间的通信问题，有时采用人工方式键入远程指示信息，在数据量大的情况下，导致信息键入失误率上升。为提高键入远程设备信息的精度，研究实现了基于ARM的远程设备信息的自动输入转换系统，远程设备信息通过RS485协议方式传榆至本系统，系统解析信息协议、分析数据，并将得到的键盘鼠标数据以PS2键盘协议和串口鼠标协议转发给控制系统。在实际演练中，远程设备信息自动输入转换系统提高了信息的键入精度，为控制自动化提高了效率。

远程输入设备系统工作原理

系统实时接收键盘、鼠标命令，向计算机主机进行转发，实现键盘、鼠标正常信息输入；在外部设备的控制下自动完成键盘、鼠标信息传输通道切换，并接收外部设备发送的指示信息，模拟生成计算机主机可以接收的信息并按照设计的时序发送至计算机主机，实现远程设备信息中各项参数的模拟键人；实现参数键入后，及时将控制权交还给键盘、鼠标，恢复正常操控功能。

远程输入设备总体框架

系统的结构框图如图1所示。

远程设备信息自动输入转换系统工作流程如下：

第一步，在未收到远程设备信息时，模拟器对键盘、鼠标进行实时转发，完成键盘、鼠标命令信息输入；

第二步，在需要输入远程设备信息时，首先进入需要输入远程设备信息的页面，在远程设备信息处理设备上输入需要发送的远程设备信息批号，并确认发送；

第三步，远程设备信息处理设备将远程设备信息的内容和需要输入的位置信息按照规定的接口协议发送给模拟器；

第四步，模拟器在收到远程设备的信息后，自动进行键盘、鼠标信息传输通道切换，屏蔽原有键盘、鼠标传输通道，接通模拟键盘、鼠标通道；

第五步，模拟器首先控制鼠标指针移到屏幕左上角位置(0，0)像素点上，然后调用鼠标最优移动算法将鼠标指针移动到指定位置像素区域，并模拟单击指令，选中需要输入的数据；

第六步，模拟器将接收到远程设备信息的键盘码转换成符合专用键盘格式的扫描码数据，完成远程设备信息的自动键入；

第七步，数据输入完成后，模拟器控制将键盘、鼠标信息传输通道切换回原来状态，恢复键盘、鼠标正常操控功能。

远程输入设备系统的硬件设计

远程设备信息自动输入转换系统可采用成熟的接口电路技术，以ARM为主控芯片，结合串口控制芯片、DC、DC电源转换模块、继电器芯片等一些专用接口芯片和外围电路实现。远程设备信息自动输入转换系统逻辑原理图如图2所示。

在键盘、鼠标模拟器中，ARM作为主控芯片完成远程设备信息的接收和发送应答，实现键盘、鼠标输人的切换，并把远程设备信息模拟转发给本地计算机。

系统在不通电的情况下，键盘输人和模拟键盘输出直接连通，当外部设备输入信息后，切换继电器输出引脚，实现远程设备信息解析并按照PS/2协议转发给本地计算机。信息发送完毕后，切换继电器，恢复键盘输入和模拟键盘输出直接连通状态。键盘输入和模拟键盘输出同时通过继电器切换和ARM芯片连接，实现信息的转发。

系统在不通电的情况下，鼠标输入和模拟鼠标输出直接连通。当外部设备输入信息后，切换继电器输出引脚，实现远程设备信息处理转发给本地计算机。信息发送完毕后，切换继电器，恢复鼠标输入和模拟鼠标输出直接连通状态。