遮陽(yáng)板側(cè)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)

1. 設(shè)備概述

1.1. 基本信息

設(shè)備名稱：遮陽(yáng)板側(cè)翻轉(zhuǎn)耐久試驗(yàn)機(jī)

設(shè)備型號(hào)：CFNJ-2

遮陽(yáng)板側(cè)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)，根據(jù)客戶要求定制，整個(gè)測(cè)試機(jī)構(gòu)放進(jìn)環(huán)境箱內(nèi)，使用高低溫伺服電機(jī)和傳感器適用于高低溫環(huán)境下測(cè)試，-30℃到+85℃，測(cè)試遮陽(yáng)板的側(cè)翻力和側(cè)翻角度。

1.2. 技術(shù)指標(biāo)

1.2.1.      外形尺寸

1)      主機(jī)外形尺寸（橫向×縱向×高）：1000×1000×850（mm）（實(shí)際尺寸根據(jù)需要設(shè)計(jì)）；

2)      控制機(jī)柜：800×600×1600（mm）。

1.2.2.      試驗(yàn)行程

1)      行程范圍：0~90（°）；

2)      行程精度：±1%。

1.2.3.      試驗(yàn)速度

0~60（°/s）。

1.2.4.      試驗(yàn)力

1)      使用范圍：0.1~10（N）（每個(gè)翻轉(zhuǎn)臂最大承受扭矩≤3Nm，即半徑300mm處受力≤10N）；

2)      采集精度：±1%。

1.2.5.      試驗(yàn)環(huán)境：

-30~+85（℃）

1.2.6.      測(cè)量精度

優(yōu)于±1%F·S。

1.2.7.      控制精度

優(yōu)于±0.5%F·S。

1.3. 性能特點(diǎn)

1)      采用雙工位（主駕副駕各一）同步運(yùn)行的方式；

2)      電機(jī)傳動(dòng)可快速穩(wěn)定連接試驗(yàn)動(dòng)作機(jī)構(gòu)；

3)      使用光電編碼器對(duì)角度進(jìn)行采集控制；

4)      使用PLC進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)度，可使用軟件集中控制設(shè)備供電；

5)      通過(guò)PLC完成看門狗功能，在意外情況下保護(hù)設(shè)備及操作人員安全；

6)      所有器件選型都保障在伺服電機(jī)過(guò)載功率下也不會(huì)損壞設(shè)備；

7)      所有主要部件及板卡均采購(gòu)自市場(chǎng)上主流品牌，后期維護(hù)操作簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低廉。

2. 設(shè)備結(jié)構(gòu)

主要由試驗(yàn)底平臺(tái)、工裝、夾具、高低溫伺服電機(jī)，行星減速機(jī)，高低溫傳感器、電氣控制及采集系統(tǒng)組成。

2.1. 電氣控制及采集系統(tǒng)

整個(gè)電氣控制及采集系統(tǒng)可分為：電氣拖動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和信號(hào)采集系統(tǒng)四部分。

2.1.1.     電氣拖動(dòng)系統(tǒng)

電氣拖動(dòng)系統(tǒng)依托于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，是整臺(tái)設(shè)備電力配給和電氣邏輯控制的核心。所有信號(hào)的線材連接都在此部分完成，其在關(guān)鍵部位使用光電隔離式固態(tài)繼電器和高品質(zhì)屏蔽電纜有效減輕伺服電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)對(duì)控制信號(hào)和采樣信號(hào)的干擾。

2.1.2.     伺服系統(tǒng)

電機(jī)采用高低溫伺服電機(jī)，伺服電機(jī)系統(tǒng)可方便調(diào)整參數(shù)、監(jiān)視狀態(tài)和分析故障。其強(qiáng)大的智能化自動(dòng)調(diào)整功能可替代通常的專業(yè)復(fù)雜地調(diào)試過(guò)程，輕松完成高速高響應(yīng)，最高速度響應(yīng)頻率可達(dá)1kHz。控制方面，該伺服驅(qū)動(dòng)器可接收高達(dá)2Mpps的脈沖指令，并內(nèi)置瞬時(shí)速度觀測(cè)器，可快速、高分辨率地檢測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速。

2.1.3.     運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

采用NI多功能卡PCI-6221。其特點(diǎn)有：

?  70多個(gè)信號(hào)調(diào)理選項(xiàng)

?  16位, 250 kS/s, 16路模擬輸入

?  2路16位模擬輸出 (833 kS/s); 24路數(shù)字I/O線; 32位計(jì)數(shù)器

?  關(guān)聯(lián) (Correlated) DIO (8條時(shí)鐘線, 1 MHz)

為了使用PCI接口形式板卡，我們采用研華工控機(jī)IPC-610L（300W電源）作為其載體。其特點(diǎn)有：

?  工業(yè)級(jí)母板

?  主板AIMB-763VG(5個(gè)PCI槽2個(gè)PCIE槽2串一并一個(gè)網(wǎng)口)

?  含CPUE5300/2G/500G/DVD/KB/MS/

?  前端配備2個(gè) USB，機(jī)箱前面板上的系統(tǒng)狀態(tài) LED 指示燈可顯示電源、硬盤和系統(tǒng)電壓的運(yùn)行情況

?  有過(guò)濾內(nèi)吹冷卻風(fēng)扇，可在整個(gè)機(jī)箱內(nèi)維持正的空氣循環(huán)

?  一年上門兩年質(zhì)保

由于這些特點(diǎn)，使得 IPC-610擁有很強(qiáng)的防干擾、防塵、防震、防擾流的能力，為NI PCI-6221穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。

采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜放置工控機(jī)、顯示器、伺服控制系統(tǒng)、電氣拖動(dòng)系統(tǒng)等，整體布局整齊，防塵性能好，為系統(tǒng)提供平穩(wěn)、安全的運(yùn)行環(huán)境。

2.1.1.     負(fù)荷傳感器

負(fù)荷傳感器采用耐高低溫拉壓力傳感器，防護(hù)等級(jí)高。

2.2. 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)運(yùn)行于研華工控機(jī)上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)函數(shù)與各類板卡進(jìn)行交互。其主要特點(diǎn)為：

?  運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)，人機(jī)界面友好，操作簡(jiǎn)便

?  隱藏了大部分硬件配置參數(shù)，只留有用戶需要使用的少量硬件配置參數(shù)，簡(jiǎn)化用戶操作

?  軟件啟動(dòng)后實(shí)時(shí)顯示傳感器采樣瞬時(shí)值，試驗(yàn)時(shí)還可顯示傳感器采樣最大值和最小值

?  可任意信號(hào)組合形成曲線顯示

?  試驗(yàn)曲線數(shù)據(jù)處理方式可配合試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)形成一個(gè)整體的試驗(yàn)?zāi)K，各種組合設(shè)置靈活，調(diào)用方便，可實(shí)現(xiàn)全部參數(shù)的存盤和讀取

?  所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均支持導(dǎo)出至EXCEL表

?  可靈活設(shè)定多種條件檢索試驗(yàn)記錄

?  可實(shí)現(xiàn)多套試驗(yàn)報(bào)告模板并存，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)用不同模板

?  在試驗(yàn)曲線上可進(jìn)行各種條件下的特征點(diǎn)查找

?  在試驗(yàn)曲線上可進(jìn)行光標(biāo)任意點(diǎn)查找（可與EXCEL導(dǎo)出數(shù)據(jù)匹配）