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。

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；

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

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%；