座椅颠簸蠕动试验系统
技术方案
用 户 |
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产品名称 | 座椅颠簸蠕动试验系统 |
日 期 | 2018年06月04日 |
一、 公司简介
我公司的主要专注于具有高新技术的产品设计与开发。通过ISO9000质量体系的要求和认证，以健全的产品研发创新体系增强自身的核心竞争力。致力于为客户提供专业的、可定制化的产品及产品开发服务。
我公司的主要产品为试验设备的设计制造，依托自主研发的电液伺服控制器、动态数据采集系统、拉线位移传感器以及信号隔离/变送器的产品，使试验设备符合技术要求的同时，能维持较高的性价比。伺服控制器主要为单通道和多通道伺服控制器，常用于各种动态疲劳试验系统。动态数据采集系统主要为单通道、四通道、八通道、十六通道以及三十二通道等几大系列。拉线式位移传感器8 大系列约300 多个产品。
电液伺服控制系统可以实现对电动、气动和液压伺服设备的控制，与国外此类系统的主流架构保持一致，系统的灵活性、扩展性和可靠性等较国内其他同类产品得到很大的提升，以上各产品被广泛应用于汽车测试、液压、机械制造、测控，航天，军工等行业，性能和可靠性得到了客户的好评和认可。
核心竞争力：创新的技术和产品，贴近客户需求的服务；
质量观： 向客户提供超越客户期望的高质量产品；
经营理念： 客户的成功即我们的成功，同客户一起成长；
愿景及期望：成长为一个国际化的产品和服务供应商；
我公司将持续不断努力，研发出更符合用户需求的新产品，用专业的产品、诚信的服务，创新的技术，可靠的质量回馈用户，期待着与您的合作。
二、 系统方案
1、用途及方案
座椅颠簸蠕动试验系统模拟汽车在运行中座椅颠簸蠕动的试验设备，可进行汽车座椅颠簸蠕动耐久性能测试，满足QC/T740-2005标准,本系统采用数字化电液伺服控制技术，满足座椅的颠簸蠕动试验，能够实现座椅的上下颠簸运动、臀模和背模的平动及扭转动作。
（示意图）
系统组成：
数字伺服控制系统（含软件） 1套
液压伺服作动器 （集成位移传感器） 1套
液压伺服油源 1套
液压分油器 1套
交流伺服电机 2套
MOOG伺服阀 1套
位移传感器 1只
角度传感器 1只
电气控制柜 1套
机械结构 1套
其他附件 1套
2、技术参数
序号 | 类别 | 要 求 | 精 度 |
1 | 速度范围 | 垂直向：幅度±20mm，频率1.5Hz 水平向：幅度±50mm，频率0.5Hz 旋转向：幅度±30º，频率15CPM | 1% |
2 | 控制方式 | 闭环控制，按指定频率与幅值 | N/A |
3 | 通道控制 | 位移、角度和加速度 | N/A |
4 | 通道数量 | 1个液压伺服控制通道 2个伺服电机控制通道 |
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5 | 曲线输出 | 可同时输出：位移-时间，角度-时间，加速度-时间 | N/A |
6 | 驱动载体 | 液压伺服作动器，行程±50mm 伺服电机+丝杠，±75mm 伺服电机+丝杠，±100mm 伺服电机+旋转机构，±360º | N/A |
7 | 角度传感器 | 360º(1个) | 0.2% FS |
8 | 位移传感器 | 位移传感器:行程±50mm（1个） | 0.2%FS |
9 | 加速度传感器 | 加速度传感器：量程50g，1个 |
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10 | 使用温度 | 0 to +45°C | N/A |
11 | 动力需求 | AC 380V±10% AC 220V±10% |
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12 | 保护装置 | 含位移值上下限保护命令及急停开关 | N/A |
13 | 控制方式 | 电器柜一体化控制 | N/A |
3、设备构成
1）、控制器
控制器选用我公司自主研发的同时适用于电动伺服系统的伺服控制器，可以按照客户的测试要求进行灵活配置。控制系统主要由进行实时任务处理的控制器和具有友好界面的PC机人机接口软件两部分组成。PC机与控制器通过USB2.0进行连接和高速数据传输，传输速率高达480Mb/s，满足试验系统控制的实时性要求。USB2.0接口具有便于接插，使得人机接口软件同时适用于工控机和笔记本电脑。
控制器后面板 控制器前面板
特点：
基于高速DSP，运算速率高，闭环频率单通道达10KHz,两通道可达2KHz
优化的PIDF的算法，可以通过系统设置，假如速度前馈或辅助反馈。
内部硬件采用全隔离的方式，抗干扰。
板卡采用欧式插卡方式，便于设备维护和升级。
软硬件均基于模块化设计，方便通道管理和扩展。
模块：
模拟信号调理模块
用于对位移和力信号进行调理，并送入CPU进行处理，参与实时的闭环运算。信号调理模块AD分辨率为18位，过采样可达19位。数据采样频率为49.152KHz。
数字输入输出模块
用于开关量输入输出控制，对其他开关信号进行监控，并实现自动停机和紧急停机的功能。
伺服驱动模块
用于输出驱动驱动器电压信号。根据系统的性能要求进行配备。DA的分辨率为16位，数据输出更新频率为49.152KHz。
编码器采集模块
用于对编码器的正交信号进行采集和处理，正交信号采样时钟10MHz。
步进电机驱动模块
用于驱动步进电机的接口模块。
性能参数：
参 数 | 规 格 |
站台配置 | 最多4个独立站台 |
伺服控制 控制通道： 控制模式： 闭环频率： |
最多4个 位移、载荷、应变或其他信号 6.144KHz |
信号调理器 分辨率： 速率： |
19位（过采样） 49.152 kHz |
信号发生器 频率范围： 波形： 最大时效 |
0.001 Hz到 600 Hz 正弦,方波,三角波,斜坡和其他自定义波形 >1000年 |
模拟输入 分辨 率： 输入通道： 输入电压： |
16位分辨率 每块板卡2路或1路输入（取决于3U或6U板卡） 最大22V峰-峰值 |
模拟输出 输出通道： 输出电压： 最大负载： |
每块板卡2路或1路输出（取决于3U或6U板卡） +/-10V 2000欧姆，1000皮法 |
数字I/O 输入：
输出： | 16路输入/16路输出(可选) 输入On电压 = 2.7-26 V (DC)，光电隔离，隔离电压2500V，输入阻抗= 2.7K欧姆 集电极开路，30 V (DC) 最大 |
气源 运行/停止触点输出： |
1 A DC24V |
电源 输入电压： 静态电流： |
100-240VAC，47-63 Hz 3A 230 VAC |
2）、人机接口软件
软件主界面
此部分主要为客户提供非常友好的用户界面，可以对软件进行配置、参数调整、数据记录及数据库管理。由以下几部分组成（可以根据目前的试验系统进行界面重新编写）:
1）、建站程序
负责用来配置控制器的板卡及通道进行配置，用来指定板卡的标定参数及指定连接的已知传感器，以及用来建立不同站台（即子系统），管理每个子系统的资源利用情况，配合电气系统完成每个子系统间互相独立，且互不影响。
2）、操作界面
负责用来显示用户需要实时显示的数据窗口及曲线，控制模式设定、振动频率设置、PID参数调节等参数设置。
系统管理器 PIDF调节模块
信号发生器模块 计数模块
信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波和随机波等。频率范围为0.001Hz到600Hz
计数模块可以对信号发生的次数进行计数。
数字示波器模块 数据记录模块
数字示波器可以对选择信号实时进行显示，功能类似于物理示波器。
数据记录把选择的通道进行数据记录，设置记录频率，数据格式为txt格式，便于客户导入到EXCEL中进行后续的分析处理。记录数据频率最大为6.144KHz
信号显示器 流程编辑器
信号显示器可以显示系统中所有的信号。用户可以随意添加、删除和修改。显示类型为:瞬时值、最大值/最小值、峰谷值、平均值、有效值等。添加信号的个数不受软件的限制。
流程编辑器可以根据自己的试验步骤定义试验流程，可以实现自动启停油源、切换控制模式、调节信号发生器频率等软件包含的功能都可以在流程中进行调用，为客户可以定义自己试验流程提供了方便的接口。
标定模块
分为传感器标定和板卡标定。标定参数以虚拟TED的方式保存，便于软件调用以及系统移植。
3）、液压伺服作动器
采用自主设计的伺服作动器，额定推力10KN
工作压力：21MPa
双出杆活塞结构：最大行程±50mm(100mm总行程)
活塞、活塞杆表面镀硬铬，并进行表面抛光处理
内置LVDT位移传感器，非接触式测量。
4）、伺服阀
选用美国MOOG公司G761系列高性能二级流量伺服阀，充分保证作动器具有良好的动态响应性；
流量20L/min（压差7Mpa时），21MPa压力；
作动器直接集成伺服阀座，结构紧凑；
5）、液压伺服油源
总流量70L/min，压力21Mpa，总功率37kW，过滤精度3µ；
采用成熟技术，按标准模块化单元生产制造，性能稳定；
油泵电机组:2套
1套40L/min油泵电机组
油泵选用进口高压油泵，采用渐开线内啮合齿轮传动，轴向和径向联合加压， 噪音低，具有优良的耐久性和长寿命；
三相交流电机驱动，配置减振装置（选用减振垫），以减小振动和噪音；
各油泵吸油口配置吸油过滤器及手动截至阀，便于调试和维修；
过滤系统:
三级过滤，最高过滤精度3μ，保证伺服阀在高清洁度的环境下工作；
带堵塞发迅报警装置（DC24V），具有滤油器堵塞报警功能；
配置直列式水冷却器，与回油管路相连，进行泵站的集中冷却；
集中回油式水冷却器，所有作动器的回油系统集中后经过冷却器冷却流回油箱；
冷却水用户自备：压力≥0.5MPa，流量≥40m3/h。
伺服油箱：全封闭油箱，配置温度测量、空气过滤、油位显示等装置；
泵站电气控制系统：
配置独立式电气控制柜，标准单元化设计制造，实现泵站系统的电气控制功能；
电源：总功率20kW，AC380,50Hz,三相五线；
低压延时顺序控制油电机启动，有效减小启动冲击，保证系统长期可靠工作；
配置泵站远程控制箱（DC24V），远程放置在试验台附近或控制室内，实现泵站的远程控制与 监控（油泵开/停、高/低压切换、滤油器堵塞报警、液位过低报警、急停等），并直接与控制系统对接，由控制系统实现对泵站系统的管理。
6）、液压分油器
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最大通过流量：100L/min，压力21MPa，过滤精度3μ；
作为连接油源与作动器系统的中继站，进一步保证系统的稳定性及液压油的清洁性；
配精密滤油器带堵塞发讯器（DC24V）；
进/回油口配置蓄能器进行稳压;
配置液压输入/输出接口（美国Park） 4路。
7）、位移传感器
选用康宇LVDT位移传感器，行程±50mm
8）、角度传感器
选用ＲＶＤＴ角度传感器，量程：±３６０°，精度0.２% F.S.
9）、电气控制柜
1、控制柜本体
选用19”铝合金框架标准控制柜，坚固、美观大方，电磁屏蔽性能优良。
显示器和键盘通过多自由度支架进行调节。
2、电脑系统：采用研华IPC610H工控机。
3、UPS：APC 1000VA ups，ups的状态可以通过伺服控制器进行监控，当UPS工作状态不正常时，设备可以自动停机。
4、电气控制盒：包含直流电源，继电器板，控制开关动作，急停功能使用德国Pilz安全继电器实现。
5、接插件：电气连接器均采用美军标接插件或雷莫系列接插件。
9）、机械结构
机械框架选用钢结构框架、滑轨和丝杠构组合而成，机械强度高，调整方便。参考示意图
三、供货周期
1、供货周期为签订合同后90天。
2、交货地点：
3、质保期：12个月
