遮阳板侧翻转试验台

1. 设备概述

1.1. 基本信息

设备名称：遮阳板侧翻转耐久试验机

设备型号：CFNJ-2

遮阳板侧翻转试验台，根据客户要求定制，整个测试机构放进环境箱内，使用高低温伺服电机和传感器适用于高低温环境下测试，-30℃到+85℃，测试遮阳板的侧翻力和侧翻角度。

1.2. 技术指标

1.2.1.      外形尺寸

1)      主机外形尺寸（横向×纵向×高）：1000×1000×850（mm）（实际尺寸根据需要设计）；

2)      控制机柜：800×600×1600（mm）。

1.2.2.      试验行程

1)      行程范围：0~90（°）；

2)      行程精度：±1%。

1.2.3.      试验速度

0~60（°/s）。

1.2.4.      试验力

1)      使用范围：0.1~10（N）（每个翻转臂最大承受扭矩≤3Nm，即半径300mm处受力≤10N）；

2)      采集精度：±1%。

1.2.5.      试验环境：

-30~+85（℃）

1.2.6.      测量精度

优于±1%F·S。

1.2.7.      控制精度

优于±0.5%F·S。

1.3. 性能特点

1)      采用双工位（主驾副驾各一）同步运行的方式；

2)      电机传动可快速稳定连接试验动作机构；

3)      使用光电编码器对角度进行采集控制；

4)      使用PLC进行系统调度，可使用软件集中控制设备供电；

5)      通过PLC完成看门狗功能，在意外情况下保护设备及操作人员安全；

6)      所有器件选型都保障在伺服电机过载功率下也不会损坏设备；

7)      所有主要部件及板卡均采购自市场上主流品牌，后期维护操作简单，维护费用低廉。

2. 设备结构

主要由试验底平台、工装、夹具、高低温伺服电机，行星减速机，高低温传感器、电气控制及采集系统组成。

2.1. 电气控制及采集系统

整个电气控制及采集系统可分为：电气拖动系统、伺服系统、运动控制系统和信号采集系统四部分。

2.1.1.     电气拖动系统

电气拖动系统依托于标准机柜，是整台设备电力配给和电气逻辑控制的核心。所有信号的线材连接都在此部分完成，其在关键部位使用光电隔离式固态继电器和高品质屏蔽电缆有效减轻伺服电机系统运作时对控制信号和采样信号的干扰。

2.1.2.     伺服系统

电机采用高低温伺服电机，伺服电机系统可方便调整参数、监视状态和分析故障。其强大的智能化自动调整功能可替代通常的专业复杂地调试过程，轻松完成高速高响应，最高速度响应频率可达1kHz。控制方面，该伺服驱动器可接收高达2Mpps的脉冲指令，并内置瞬时速度观测器，可快速、高分辨率地检测出电机转速。

2.1.3.     运动控制系统

采用NI多功能卡PCI-6221。其特点有：

Ø  70多个信号调理选项

Ø  16位, 250 kS/s, 16路模拟输入

Ø  2路16位模拟输出 (833 kS/s); 24路数字I/O线; 32位计数器

Ø  关联 (Correlated) DIO (8条时钟线, 1 MHz)

为了使用PCI接口形式板卡，我们采用研华工控机IPC-610L（300W电源）作为其载体。其特点有：

Ø  工业级母板

Ø  主板AIMB-763VG(5个PCI槽2个PCIE槽2串一并一个网口)

Ø  含CPUE5300/2G/500G/DVD/KB/MS/

Ø  前端配备2个 USB，机箱前面板上的系统状态 LED 指示灯可显示电源、硬盘和系统电压的运行情况

Ø  有过滤内吹冷却风扇，可在整个机箱内维持正的空气循环

Ø  一年上门两年质保

由于这些特点，使得 IPC-610拥有很强的防干扰、防尘、防震、防扰流的能力，为NI PCI-6221稳定运行提供了坚实的平台。

采用标准机柜放置工控机、显示器、伺服控制系统、电气拖动系统等，整体布局整齐，防尘性能好，为系统提供平稳、安全的运行环境。

2.1.1.     负荷传感器

负荷传感器采用耐高低温拉压力传感器，防护等级高。

2.2. 软件系统

软件系统运行于研华工控机上，通过驱动函数与各类板卡进行交互。其主要特点为：

Ø  运行于Windows操作系统，人机界面友好，操作简便

Ø  隐藏了大部分硬件配置参数，只留有用户需要使用的少量硬件配置参数，简化用户操作

Ø  软件启动后实时显示传感器采样瞬时值，试验时还可显示传感器采样最大值和最小值

Ø  可任意信号组合形成曲线显示

Ø  试验曲线数据处理方式可配合试验运行参数形成一个整体的试验模块，各种组合设置灵活，调用方便，可实现全部参数的存盘和读取

Ø  所有试验数据均支持导出至EXCEL表

Ø  可灵活设定多种条件检索试验记录

Ø  可实现多套试验报告模板并存，根据实际需要调用不同模板

Ø  在试验曲线上可进行各种条件下的特征点查找

Ø  在试验曲线上可进行光标任意点查找（可与EXCEL导出数据匹配）