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技術文章

試驗機電液伺服改造

閱讀:2159          發(fā)布時間:2017-6-14

*:產(chǎn)品簡介:
本方案適用于對WE、WEW、WAW系列液壓試驗機進行技術改造,對于全國試驗機生產(chǎn)廠家產(chǎn)品同樣適用。整套方案集試驗機電液伺服自動控制、自動測量、數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、試驗結果處理為一體,以傳統(tǒng)試驗機主機結構為平臺,由試驗機制造廠商直接策劃并負責技術的組織和實施,具有專業(yè)性好、可靠性高、升級簡易等特點,并可隨著試驗機測控技術的發(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、控制柜和計算機桌采用一體化設計。伺服油源、強電板、計算機主機安裝在控制柜內(nèi),控制柜臺面上放置顯示器和打印機。夾緊油源單獨放置在主機后面。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不同噸位的微機控制電液伺服機,各項性能指標均能達到或超過*水平,是我公司微機控制電液伺服試驗機的升級產(chǎn)品。
第二:總體說明
改造后的試驗機主要具有如下主要功能:
a.    用試驗機行業(yè)成熟技術,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《預應力混凝土鋼絞線》等標準要求,同時滿足試驗人員進行試驗分析及進行特殊試驗方法、試驗數(shù)據(jù)的處理要求。
第三:改造方案:
1、保留試驗機主機,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、電氣控制柜等單元組成;
3、    標準電液伺服油源:
a、    為負載自適應型進油節(jié)流調(diào)速泵站,采用成熟技術按標準模塊化單元設計生產(chǎn)制造,專門為電液伺服試驗機配套使用;
b、    配置采用*技術研制生產(chǎn)的恒壓差自適應調(diào)速閥,系統(tǒng)自動建立與負載相適應的壓力,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伺服比例閥,控制精度高。
d、    選用進口油泵(意大利馬祖奇),質(zhì)量可靠,性能穩(wěn)定,噪音??;
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、電磁閥組合技術進行高低壓切換;
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,結構緊湊,操作方便。
4、    電氣控制柜:
a、    系統(tǒng)的所有強電部件集中在強電控制柜內(nèi),實現(xiàn)強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、    電控柜上設置手動操作按扭,包括電源開關、急停開關、伺服油源油泵開、停等;
5、    夾緊模塊(原機需帶液壓夾緊):
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,結構緊湊,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、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、伺服閥驅動單元、伺服泵站控制單元、必要的I/O接口、試驗機軟件系統(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TTC伺服控制器:
STC800-電液伺服控制系統(tǒng)具有許多先進的特性和技術創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在:
a、該測控器與PC機組成單卡測控系統(tǒng),可直接與傳感器相連接,進行測控和數(shù)據(jù)采集,使復雜的測控和數(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),是試驗機測控技術發(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;
d、通過24位A/D轉換滿足系統(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:50kN、100kN、200kN、300kN、500kN、600kN、1000kN、2000kN、3000kN、5000kN等。適用于國內(nèi)外各類液壓試驗機的改造與升級。
b、    亦可作為電液伺服液壓壓力試驗機的替代測控軟件;;
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、應力、應變等多種全數(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、應力-應變等多種試驗曲線;
d、    自動進行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理方法滿足GB228-2010新老標準要求,如上下屈服點、zui大力點、各類規(guī)定非比例應力點、各類規(guī)定全伸長應力點等;同時滿足多種國內(nèi)標準,如ISO6892-1998、EN10002-1:2001以及ASTM等相關標準;
e、    軟件集成了多種專項材料試驗方法標準,可按照這些標準的特殊需要進行相關的試驗操作與數(shù)據(jù)處理。如GB/T5224-2003/ ISO6934-4:1991/ ASTM A 416/A416M/預應力混凝土用鋼絞線、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200 步,并可根據(jù)需要任意擴展,完成任意復雜、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,滿足試驗人員進行試驗分析及進行特殊試驗的數(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)亦可以文本方式進行存儲,以便于用戶利用通用商業(yè)處理軟件進行二次數(shù)據(jù)處理;
h、    軟件設計針對試驗操作的快速性與方便性,采取特別設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,適合于用戶進行各類復雜的數(shù)據(jù)分析;
i、    軟件支持各類商用打印機打印試驗報告;
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、超設定等保護功能;
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)主要設置界面
 
   

10.4 試樣參數(shù)輸入及試驗結果主要界面
  

10.5 操作面板主要界面
   


10.6  系統(tǒng)標定主要界面
 

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保護選項界面
 

 

 

 

10.10專項材料試驗方法標準選用
 
開放的試驗標準接口,可以根據(jù)用戶需求對試驗標準進行定制升級,保證了系統(tǒng)的可擴展性
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:改造后設備主要技術指標:
1、    zui大試驗力:原試驗機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、標定;
10、    計算機自動進行數(shù)據(jù)處理,自動描繪試驗曲線。
 

第五:主要配置
1、    液壓試驗機一體化標準電液伺服油源(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:原主機需帶液壓夾緊)               1套                                         
9、    管路系統(tǒng)與改造相關的三通件及電纜、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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