電子萬能試驗機(jī)伺服控制系統(tǒng)升級改造
本方案適用于對電子萬能試驗機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。整套方案集試驗機(jī)伺服自動控制、自動測量、數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、試驗結(jié)果處理為一體,以傳統(tǒng)試驗機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)為平臺,由試驗機(jī)制造廠商直接策劃并負(fù)責(zé)技術(shù)的組織和實施,具有專業(yè)性好、可靠性高、升級簡易等特點,并可隨著試驗機(jī)測控技術(shù)的發(fā)展而不斷充實完善。
一、總體說明:
改造后的試驗機(jī)主要具有如下主要功能:
a、用試驗機(jī)行業(yè)成熟技術(shù),配置全數(shù)字伺服控制器、WinWAW測控軟件等,實現(xiàn)多種模式的PID閉環(huán)控制,完成試驗過程的自動控制、自動測量等功能;
b、測控軟件系統(tǒng)自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,處理方法滿足GB228-2021《室溫金屬材料拉伸試驗方法》等標(biāo)準(zhǔn)要求,同時滿足試驗人員進(jìn)行試驗分析及進(jìn)行特殊試驗方法、試驗數(shù)據(jù)的處理要求。
c、保留試驗機(jī)主機(jī),配置伺服控制器及測量系統(tǒng);
d、控制器為3路高精度24位A/D轉(zhuǎn)換通道,采樣頻率標(biāo)準(zhǔn)50Hz;
e、控制器特點
1. 該控制器采用32位高速ARM芯片作為主控芯片,具有較高的運算速度和數(shù)據(jù)處理能力,能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、PID運算、網(wǎng)絡(luò)通訊到輸出控制的整個控制過程,從而實現(xiàn)對試驗機(jī)的精確閉環(huán)控制;
2. 該控制器支持遠(yuǎn)程固件升級,實現(xiàn)更多定制功能;
1) 100Hz),有效分辨率可達(dá)1/500000,數(shù)字可調(diào)增益,每個傳感器支持多點修正;
2) 3路正交編碼數(shù)字輸入通道,1路采用10M/Bit光耦輸入用于差分拉線編碼器或伺服電機(jī)編碼器采集,另外2路用于大變形接口;
3) 8路數(shù)字量輸入端口,可配置為限位急停等功能,并可搭配專用手控盒實現(xiàn)更多外部功能。
3. 輸出通道:
1) 1路SWP輸出,0-1Mhz,用于伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制,可配置為雙路,同時控制2個電機(jī);
2) 1路PNM輸出,精確脈沖輸出,支持開環(huán)運動控制(斜波、正弦波等);
3) 6路DO輸出,RS422差分輸出。
4. 網(wǎng)絡(luò)通訊:
1) USB2.0: 與計算機(jī)、筆記本高速通訊,工業(yè)級防干擾設(shè)計,驅(qū)動支持任意windows操作系統(tǒng);
2) WIFI:802.11 b/g/n,可以win10平板直接互聯(lián);
3) 工業(yè)以太網(wǎng)接口:10/100Mbps速率;
4) 工業(yè)RS485接口:支持MODBUS與HMI互聯(lián)。
5. 數(shù)據(jù)保存:對已調(diào)試完成的測控參數(shù),本控制器會自動保存,并且不會因為用戶隨意更換電腦而丟失已調(diào)試完成的測控參數(shù)(非實驗數(shù)據(jù))。
三、軟件系統(tǒng)
1、本測控軟件具有界面美觀、功能強大、操作簡便等特點,完全支持win XP/win7/8/10等操作系統(tǒng)下的多語言隨時切換使用;
2、本測控軟件實時記錄,并動態(tài)顯示:力-時間、變形-時間、位移-時間、力-變形、力-位移、應(yīng)力-應(yīng)變等試驗曲線,支持多圖顯示,并可隨時切換查看;
3、采用人機(jī)交互方式分析計算測試材料的機(jī)械性能指標(biāo),試驗結(jié)束時能自動計算彈性模量、屈服強度、非比例伸長應(yīng)力等(試驗方法不同,分析的數(shù)據(jù)也會不同),在自動分析的基礎(chǔ)上,還可以人工干修正分析結(jié)果,提高分析的準(zhǔn)確性;
4、本測控軟件可實現(xiàn)多軸控制:一套測控軟件可以實現(xiàn)多軸協(xié)調(diào)加載;
5、采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫管理試驗數(shù)據(jù),自動保存試驗數(shù)據(jù)和曲線,并提供聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口;
6、本測控軟件為用戶提供多種報表打印接口和報表打印模板,用戶也可以采用EXCEL表格形式來編輯和打印報表,還支持報表的批量打印功能;
7、本測控軟件可設(shè)定試驗力超量程保護(hù)措施,為用戶設(shè)定安全的試驗環(huán)境;
8、 本測控軟件采用開放式的試驗標(biāo)準(zhǔn)配置模式,標(biāo)配的軟件涵有GB/T228.1-2021、GB/T1040-2008等幾十種試驗標(biāo)準(zhǔn),用戶也可以方便地增加各種試驗標(biāo)準(zhǔn)。
四、改造后設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo):
1、最大試驗力:原試驗機(jī)最大量程;
2、試驗力測量范圍:0.4%—100%;
3、試驗力示值精度:±0.5%;
4、變形測量分辨率:0.001 mm;
5、位移示值相對誤差:±0.5%;