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技術(shù)文章
試驗機(jī)電液伺服改造
閱讀：2207 發(fā)布時間：2017-6-14*：產(chǎn)品簡介：
本方案適用于對WE、WEW、WAW系列液壓試驗機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，對于全國試驗機(jī)生產(chǎn)廠家產(chǎn)品同樣適用。整套方案集試驗機(jī)電液伺服自動控制、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。
電液伺服一體化控制柜
2、本控制柜是我公司研制的產(chǎn)品。主油源、控制柜和計算機(jī)桌采用一體化設(shè)計。伺服油源、強(qiáng)電板、計算機(jī)主機(jī)安裝在控制柜內(nèi)，控制柜臺面上放置顯示器和打印機(jī)。夾緊油源單獨放置在主機(jī)后面。這樣既保證了液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，同時具有良好的整體效果?？刂乒癫僮髋_的人性化外觀設(shè)計，操作方便，外觀新穎。該一體化油源控制柜可用于50KN至1000KN不同噸位的微機(jī)控制電液伺服機(jī)，各項性能指標(biāo)均能達(dá)到或超過*水平，是我公司微機(jī)控制電液伺服試驗機(jī)的升級產(chǎn)品。
第二：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)，配置電液伺服系統(tǒng)（TTC伺服控制器、伺服泵站、電液伺服閥、傳感器、電液伺服測控軟件等），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GB228.1-2010 、GB228-2002《室溫金屬材料拉伸試驗方法》、GB/T5224-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線》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。
第三：改造方案：
1、保留試驗機(jī)主機(jī)，配置電液伺服控制柜及測量系統(tǒng)；
2、 系統(tǒng)由電液伺服泵站、獨立液壓夾緊模塊、試驗機(jī)全數(shù)字PC伺服控制器、電液伺服閥、壓力傳感器、光電式位移傳感器、測量試件變形的引伸計、電液伺服測控軟件、電腦及打印機(jī)、電氣控制柜等單元組成；
3、 標(biāo)準(zhǔn)電液伺服油源：
a、 為負(fù)載自適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速泵站，采用成熟技術(shù)按標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元設(shè)計生產(chǎn)制造，專門為電液伺服試驗機(jī)配套使用；
b、 配置采用*技術(shù)研制生產(chǎn)的恒壓差自適應(yīng)調(diào)速閥，系統(tǒng)自動建立與負(fù)載相適應(yīng)的壓力，無多余熱量產(chǎn)生，無需配置冷卻裝置，使用方便可靠；
c、 電液伺服閥為試驗機(jī)伺服比例閥，控制精度高。
d、 選用進(jìn)口油泵（意大利馬祖奇），質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，噪音?。?br />e、 全封閉伺服油箱，其上配置空氣過濾裝置、液位計等；系統(tǒng)過濾精度5μ，充分保證伺服閥在高清潔度的環(huán)境下工作；
f、 采用成熟的溢流閥、節(jié)流閥、電磁閥組合技術(shù)進(jìn)行高低壓切換；
g、 管路系統(tǒng)：管路、接頭及其密封件選用性能穩(wěn)定的成組套件，保證液壓系統(tǒng)密封可靠，無滲漏油故障發(fā)生；安裝在控制柜內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
4、 電氣控制柜：
a、 系統(tǒng)的所有強(qiáng)電部件集中在強(qiáng)電控制柜內(nèi)，實現(xiàn)強(qiáng)電單元與測控弱電單元的有效分離，保證測控系統(tǒng)不受干擾，長期穩(wěn)定工作；
b、 電控柜上設(shè)置手動操作按扭，包括電源開關(guān)、急停開關(guān)、伺服油源油泵開、停等；
5、 夾緊模塊（原機(jī)需帶液壓夾緊）：
b、 專門為試樣液壓夾持系統(tǒng)提供必需的液壓動力單元，選用成熟的液壓閥組，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定；
c、 配置上下液壓夾具管路，管路排列緊湊、有序；
6、 全數(shù)字伺服控制器系統(tǒng)：
a、 該系統(tǒng)可以在PC計算機(jī)、筆記本電腦以及平板電腦上運行，全數(shù)字PID調(diào)節(jié)，配以網(wǎng)口連接伺服控制系統(tǒng)，電液伺服測控軟件可對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、分析，可實現(xiàn)試驗力、試樣變形、活塞位移的三閉環(huán)控制和控制模式的平滑切換；
b、 系統(tǒng)由三路信號調(diào)理單元（試驗力單元、油缸活塞位移單元、試件變形單元）、控制信號發(fā)生器單元、伺服閥驅(qū)動單元、伺服泵站控制單元、必要的I/O接口、試驗機(jī)軟件系統(tǒng)等組成；
c、 系統(tǒng)的閉環(huán)控制回路：測量傳感器（壓力傳感器、位移傳感器、變形引伸計）與伺服閥、控制器（各信號調(diào)理單元）、伺服控制器一起組成多個閉環(huán)控制回路，實現(xiàn)試驗機(jī)的試驗力、油缸活塞位移、試樣變形的閉環(huán)控制功能；具有等速率試驗力、等速率油缸位移、等速率應(yīng)變等多種控制模式，并可實現(xiàn)控制模式的平滑切換，使系統(tǒng)具有更大的靈活性；
7、 試驗機(jī)TTC伺服控制器：
STC800-電液伺服控制系統(tǒng)具有許多先進(jìn)的特性和技術(shù)創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在：
a、該測控器與PC機(jī)組成單卡測控系統(tǒng)，可直接與傳感器相連接，進(jìn)行測控和數(shù)據(jù)采集，使復(fù)雜的測控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)變的簡潔可靠；
b、采用網(wǎng)口通信連接，直接插入計算機(jī)網(wǎng)口內(nèi)，真正做到即插即測，全數(shù)字電路，調(diào)零、增益調(diào)整等均通過軟件實現(xiàn)，是試驗機(jī)測控技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)品單元；
c、傳感器供橋電源與A/D芯片的基準(zhǔn)電壓共用同一電壓，整個測量系統(tǒng)同比衰減，實現(xiàn)了供橋電源的硬件補償技術(shù)；
d、通過24位A/D轉(zhuǎn)換滿足系統(tǒng)的靈敏度和分辨率要求，避免了軟件倍頻方法降低系統(tǒng)的特性；
e、實現(xiàn)了試驗力、變形、位移和試驗進(jìn)程的四種閉環(huán)控制。
f、選用BB、AD、ALTERA等原裝集成器件，全數(shù)字化設(shè)計
g增益可編程串級放大器，可得到不同增益的放大倍數(shù)；
8、電液伺服測控軟件系統(tǒng)：
8.1 軟件適用范圍：
a、 國內(nèi)外各類液壓試驗機(jī)：50kN、100kN、200kN、300kN、500kN、600kN、1000kN、2000kN、3000kN、5000kN等。適用于國內(nèi)外各類液壓試驗機(jī)的改造與升級。
b、 亦可作為電液伺服液壓壓力試驗機(jī)的替代測控軟件；；
8.2 軟件主要功能特點：
a、 操作系統(tǒng)Windows7/XP平臺下，全中文操作界面。系統(tǒng)集數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析于一體；
b、 具有試驗力、位移、應(yīng)力、應(yīng)變等多種全數(shù)字閉環(huán)/開環(huán)控制功能，各控制模式可自由平滑切換；
c、 計算機(jī)屏幕顯示試驗力、油缸位移、加載速率、變形試驗數(shù)據(jù)，繪制時間-試驗力/變形、變形-試驗力、應(yīng)力-應(yīng)變等多種試驗曲線；
d、 自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理方法滿足GB228-2010新老標(biāo)準(zhǔn)要求，如上下屈服點、zui大力點、各類規(guī)定非比例應(yīng)力點、各類規(guī)定全伸長應(yīng)力點等；同時滿足多種國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO6892-1998、EN10002-1:2001以及ASTM等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；
e、 軟件集成了多種專項材料試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，可按照這些標(biāo)準(zhǔn)的特殊需要進(jìn)行相關(guān)的試驗操作與數(shù)據(jù)處理。如GB/T5224-2003/ ISO6934-4:1991/ ASTM A 416/A416M/預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線、GB1499-1998鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋、GB13013-91鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、GB/T701-1997低碳鋼熱軋圓盤條等。
f、 具備功能完整的試驗過程“編程”功能，可編程步數(shù)達(dá)200 步，并可根據(jù)需要任意擴(kuò)展，完成任意復(fù)雜、任意控制模式切換的試驗過程編輯。同時提供數(shù)據(jù)分析功能，滿足試驗人員進(jìn)行試驗分析及進(jìn)行特殊試驗的數(shù)據(jù)處理；
g、 系統(tǒng)具有完整的文件操作功能用于試驗曲線、試驗數(shù)據(jù)、試驗參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)的儲存；同時，試驗數(shù)據(jù)亦可以文本方式進(jìn)行存儲，以便于用戶利用通用商業(yè)處理軟件進(jìn)行二次數(shù)據(jù)處理；
h、 軟件設(shè)計針對試驗操作的快速性與方便性，采取特別設(shè)計方法滿足大批量工藝試驗需要，并具有單件試驗報表輸出和批量試驗報表輸出打印功能，同時具備手工數(shù)據(jù)處理功能，適合于用戶進(jìn)行各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析；
i、 軟件支持各類商用打印機(jī)打印試驗報告；
j、 系統(tǒng)采用密碼方式分級管理。系統(tǒng)參數(shù)對專家級用戶全部開放，既保證了系統(tǒng)的使用靈活性，又可以使試驗系統(tǒng)的使用安全可靠；
9、控制系統(tǒng)具有過載、超設(shè)定等保護(hù)功能；
10、系統(tǒng)主要操作試驗界面：
10.1 系統(tǒng)主菜單界面
10.2 數(shù)據(jù)實時顯示區(qū)界面
10.3 系統(tǒng)主要設(shè)置界面
10.4 試樣參數(shù)輸入及試驗結(jié)果主要界面
10.5 操作面板主要界面
10.6 系統(tǒng)標(biāo)定主要界面
10.7 試驗數(shù)據(jù)處理選項界面
10.8 PID及伺服閥參數(shù)調(diào)整界面
10.9保護(hù)選項界面
10．10專項材料試驗方法標(biāo)準(zhǔn)選用
開放的試驗標(biāo)準(zhǔn)接口，可以根據(jù)用戶需求對試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定制升級，保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性
10.11軟件系統(tǒng)實行分級管理，系統(tǒng)參數(shù)對專家級用戶全部開放，既保證了系統(tǒng)的使用靈 活性，又可以使試驗系統(tǒng)免受惡意與無意的人為破壞，保證了系統(tǒng)的使用安全可靠。
第四：改造后設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)：
1、 zui大試驗力：原試驗機(jī)zui大量程；
2、 試驗力測量范圍：2%—100%；
3、 試驗力示值精度：±1%；
4、 活塞位移分辨率：0.01mm；
5、 活塞位移示值精度：± 1% ；
6、 變形測量分辨率：0.001 mm；
7、 變形測量精度：±0.5%；
8、 控制方式：電液伺服閉環(huán)控制，控制模式可平滑切換；
9、 顯示方式：計算機(jī)屏幕顯示試驗力、活塞位移、試樣變形測量值，屏幕顯示試驗曲線，屏幕調(diào)零、標(biāo)定；
10、 計算機(jī)自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，自動描繪試驗曲線。
第五：主要配置
1、 液壓試驗機(jī)一體化標(biāo)準(zhǔn)電液伺服油源（控制柜） 1臺
2、 電液伺服全數(shù)字PC控制器 1臺
a、 電液伺服測控軟件 1套
b、 試驗機(jī)TTC伺服控制器 1套
c、 I/O輸入輸出信號線及接插件 1套
3、 電液伺服閥（控制柜內(nèi)） 1只
4、 電氣控制系統(tǒng)（控制柜內(nèi)） 1套
5、 高精度壓力傳感器 1只
6、 電子引伸計 1只
7、 位移傳感器（拉線式光電編碼器）及連接件 1套
8、 夾緊模塊（注：原主機(jī)需帶液壓夾緊） 1套
9、 管路系統(tǒng)與改造相關(guān)的三通件及電纜、接插件 1套
注：改造用電腦用戶自備（可選配筆記本電腦）
升級改造現(xiàn)場
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