电子万能试验机伺服控制系统升级改造


       本方案适用于对电子万能试验机进行技术改造。整套方案集试验机伺服自动控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体,以传统试验机主机结构为平台,由试验机制造厂商直接策划并负责技术的组织和实施,具有专业性好、可靠性高、升级简易等特点,并可随着试验机测控技术的发展而不断充实完善。

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一、总体说明:

      改造后的试验机主要具有如下主要功能:

a、用试验机行业成熟技术,配置全数字伺服控制器、WinWAW测控软件等,实现多种模式的PID闭环控制,完成试验过程的自动控制、自动测量等功能;

b、测控软件系统自动进行数据处理,处理方法满足GB228-2021《室温金属材料拉伸试验方法》等标准要求,同时满足试验人员进行试验分析及进行特殊试验方法、试验数据的处理要求。

c、保留试验机主机,配置伺服控制器及测量系统;

d、控制器为3路高精度24位A/D转换通道,采样频率标准50Hz;

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e、控制器特点

1.   该控制器采用32位高速ARM芯片作为主控芯片,具有较高的运算速度和数据处理能力,能够在短时间内实现从数据采集、PID运算、网络通讯到输出控制的整个控制过程,从而实现对试验机的精确闭环控制;

2.   该控制器支持远程固件升级,实现更多定制功能;

1) 100Hz),有效分辨率可达1/500000,数字可调增益,每个传感器支持多点修正;

2) 3路正交编码数字输入通道,1路采用10M/Bit光耦输入用于差分拉线编码器或伺服电机编码器采集,另外2路用于大变形接口;

3) 8路数字量输入端口,可配置为限位急停等功能,并可搭配专用手控盒实现更多外部功能。

3.   输出通道:

1) 1路SWP输出,0-1Mhz,用于伺服电机转速控制,可配置为双路,同时控制2个电机;

2) 1路PNM输出,精确脉冲输出,支持开环运动控制(斜波、正弦波等);

3) 6路DO输出,RS422差分输出。

4.   网络通讯:

1) USB2.0: 与计算机、笔记本高速通讯,工业级防干扰设计,驱动支持任意windows操作系统;

2) WIFI:802.11 b/g/n,可以win10平板直接互联;

3) 工业以太网接口:10/100Mbps速率;

4) 工业RS485接口:支持MODBUS与HMI互联。

5.   数据保存:对已调试完成的测控参数,本控制器会自动保存,并且不会因为用户随意更换电脑而丢失已调试完成的测控参数(非实验数据)。

三、软件系统

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1、本测控软件具有界面美观、功能强大、操作简便等特点,完全支持win XP/win7/8/10等操作系统下的多语言随时切换使用;

2、本测控软件实时记录,并动态显示:力-时间、变形-时间、位移-时间、力-变形、力-位移、应力-应变等试验曲线,支持多图显示,并可随时切换查看;

3、采用人机交互方式分析计算测试材料的机械性能指标,试验结束时能自动计算弹性模量、屈服强度、非比例伸长应力等(试验方法不同,分析的数据也会不同),在自动分析的基础上,还可以人工干修正分析结果,提高分析的准确性;

4、本测控软件可实现多轴控制:一套测控软件可以实现多轴协调加载;

5、采用标准数据库管理试验数据,自动保存试验数据和曲线,并提供联网数据接口;

6、本测控软件为用户提供多种报表打印接口和报表打印模板,用户也可以采用EXCEL表格形式来编辑和打印报表,还支持报表的批量打印功能;

7、本测控软件可设定试验力超量程保护措施,为用户设定安全的试验环境;

8、  本测控软件采用开放式的试验标准配置模式,标配的软件涵有GB/T228.1-2021、GB/T1040-2008等几十种试验标准,用户也可以方便地增加各种试验标准。

四、改造后设备主要技术指标:

1、最大试验力:原试验机最大量程;

2、试验力测量范围:0.4%—100%;

3、试验力示值精度:±0.5%;

4、变形测量分辨率:0.001 mm;

5、位移示值相对误差:±0.5%;


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