遮陽板側(cè)翻轉(zhuǎn)試驗臺

1. 設(shè)備概述

1.1. 基本信息

設(shè)備名稱：遮陽板側(cè)翻轉(zhuǎn)耐久試驗機

設(shè)備型號：CFNJ-2

遮陽板側(cè)翻轉(zhuǎn)試驗臺，根據(jù)客戶要求定制，整個測試機構(gòu)放進環(huán)境箱內(nèi)，使用高低溫伺服電機和傳感器適用于高低溫環(huán)境下測試，-30℃到+85℃，測試遮陽板的側(cè)翻力和側(cè)翻角度。

1.2. 技術(shù)指標

1.2.1.      外形尺寸

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

2)      控制機柜：800×600×1600（mm）。

1.2.2.      試驗行程

1)      行程范圍：0~90（°）；

2)      行程精度：±1%。

1.2.3.      試驗速度

0~60（°/s）。

1.2.4.      試驗力

1)      使用范圍：0.1~10（N）（每個翻轉(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.      試驗環(huán)境：

-30~+85（℃）

1.2.6.      測量精度

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

1)      采用雙工位（主駕副駕各一）同步運行的方式；

2)      電機傳動可快速穩(wěn)定連接試驗動作機構(gòu)；

3)      使用光電編碼器對角度進行采集控制；

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

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

6)      所有器件選型都保障在伺服電機過載功率下也不會損壞設(shè)備；

7)      所有主要部件及板卡均采購自市場上主流品牌，后期維護操作簡單，維護費用低廉。

2. 設(shè)備結(jié)構(gòu)

主要由試驗底平臺、工裝、夾具、高低溫伺服電機，行星減速機，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)

整個電氣控制及采集系統(tǒng)可分為：電氣拖動系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)四部分。

2.1.1.     電氣拖動系統(tǒng)

電氣拖動系統(tǒng)依托于標準機柜，是整臺設(shè)備電力配給和電氣邏輯控制的核心。所有信號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系統(tǒng)運作時對控制信號和采樣信號的干擾。

2.1.2.     伺服系統(tǒng)

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

2.1.3.     運動控制系統(tǒng)

采用NI多功能卡PCI-6221。其特點有：

?  70多個信號調(diào)理選項

?  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位計數(shù)器

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

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

?  工業(yè)級母板

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

?  含CPUE5300/2G/500G/DVD/KB/MS/

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

?  有過濾內(nèi)吹冷卻風扇，可在整個機箱內(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，使得 IPC-610擁有很強的防干擾、防塵、防震、防擾流的能力，為NI PCI-6221穩(wěn)定運行提供了堅實的平臺。

采用標準機柜放置工控機、顯示器、伺服控制系統(tǒng)、電氣拖動系統(tǒng)等，整體布局整齊，防塵性能好，為系統(tǒng)提供平穩(wěn)、安全的運行環(huán)境。

2.1.1.     負荷傳感器

負荷傳感器采用耐高低溫拉壓力傳感器，防護等級高。

2.2. 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)運行于研華工控機上，通過驅(qū)動函數(shù)與各類板卡進行交互。其主要特點為：

?  運行于Windows操作系統(tǒng)，人機界面友好，操作簡便

?  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)，簡化用戶操作

?  軟件啟動后實時顯示傳感器采樣瞬時值，試驗時還可顯示傳感器采樣最大值和最小值

?  可任意信號組合形成曲線顯示

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

?  所有試驗數(shù)據(jù)均支持導出至EXCEL表

?  可靈活設(shè)定多種條件檢索試驗記錄

?  可實現(xiàn)多套試驗報告模板并存，根據(jù)實際需要調(diào)用不同模板

?  在試驗曲線上可進行各種條件下的特征點查找

?  在試驗曲線上可進行光標任意點查找（可與EXCEL導出數(shù)據(jù)匹配）