系統(tǒng)方案
1、用途及方案
滿足扶手耐久、頭枕循環(huán)、地圖袋耐久性能、座椅縱向調(diào)節(jié)疲勞、滑軌耐久、升降調(diào)節(jié)疲勞、靠背調(diào)節(jié)疲勞和靠背骨架總成耐久性試驗。確定如下試驗方案及實現(xiàn)方式。
系統(tǒng)組成：
數(shù)字式伺服控制系統(tǒng)1套
交流伺服電機及驅(qū)動器1套
行星減速機1套
伺服氣動缸（含氣動伺服閥） 1套
力傳感器 1只
Festo閥島1套
Festo氣缸 8套
機械調(diào)節(jié)機構(gòu) 2套
控制柜（含電腦）1套
鑄鐵平臺 1臺
控制器選用我公司自主研發(fā)的同時適用于電動伺服系統(tǒng)的伺服控制器，可以按照客戶的測試要求進(jìn)行靈活配置。我公司的控制系統(tǒng)主要由進(jìn)行實時任務(wù)處理的控制器和具有友好界面的PC機人機接口軟件兩部分組成。PC機與控制器通過USB2.0進(jìn)行連接和高速數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率高達(dá)480Mb/s，滿足試驗系統(tǒng)控制的實時性要求。USB2.0接口具有便于接插，使得人機接口軟件即可以運行于工控機，又可以運行筆記本電腦，方便客戶使用。
控制器后面板
軟件主界面
2、技術(shù)要求
| 序號 | 類別 | 要 求 | 精 度 |
| 1 | 速度控制1 | 按角度速度（mm/s）加載，達(dá)到規(guī)定的位移和外力后進(jìn)行下一步動作 | N/A |
| 2 | 速度控制2 | 按扭矩速度（N/s）加載，達(dá)到規(guī)定的位移或外力后進(jìn)行下一步動 | N/A |
| 3 | 通道控制 | 可擴展至4個通道 | N/A |
| 3 | 曲線輸出 | 可同時輸出： 力-時間，力-位移，位移-時間 | N/A |
| 4 | 驅(qū)動載體 | 交流伺服電機1臺 氣動伺服缸：1臺，行程：300mm | N/A |
| 5 | 力傳感器 | 1只，量程：2KN | 0.2% FS |
| 6 | 電動缸壽命 | 1000萬循環(huán) | N/A |
| 7 | 保護(hù)裝置 | 含力值與位移值上下限保護(hù)命令、數(shù)字限位、急停開關(guān) | N/A |
| 8 | 伺服控制系統(tǒng) | 1套 | N/A |
| 9 | 操作手冊 | 3套 | N/A |
| 10 | 計量方式 | 國內(nèi)計量 | N/A |
| 11 | 控制方式 | 電器柜一體化控制 | N/A |
| 12 | 計數(shù)功能 | 計數(shù)能力1000萬次以上 | N/A |
3、技術(shù)參數(shù)
1）、控制器
此控制器基于高速CPU的數(shù)字化控制器，具有采樣頻率高及運算速度快等特點，易擴展，并采用480Mb/s的USB2.0接口與上位機進(jìn)行實時通訊及數(shù)據(jù)傳輸，整個控制器采用方便于維護(hù)和擴展的模塊化設(shè)計，采用標(biāo)準(zhǔn)的歐式板卡，便于維護(hù)。
主電路板采用六層板設(shè)計，提高電路運行的可靠性，每個控制器可以配置如下模塊：
a）、模擬信號調(diào)理模塊
用于對位移和力信號進(jìn)行調(diào)理，并送入CPU進(jìn)行處理，參與實時的閉環(huán)運算。信號調(diào)理模塊AD分辨率為18位，過采樣可達(dá)19位。數(shù)據(jù)采樣頻率為49.152KHz
b）、數(shù)字輸入輸出模塊
用于啟停電機，對其他開關(guān)信號進(jìn)行監(jiān)控，并實現(xiàn)自動停機和緊急停機的功能。
c）、伺服驅(qū)動模塊
用于輸出驅(qū)動電機伺服驅(qū)動器電壓信號。根據(jù)系統(tǒng)的性能要求進(jìn)行配備。DA的分辨率為16位，數(shù)據(jù)輸出更新頻率為49.152KHz。
控制器性能參數(shù)
| 參 數(shù) | 規(guī) 格 |
| 站臺配置 | 最多四個獨立站臺 |
| 伺服控制 控制通道： 控制模式： 閉環(huán)頻率： |
最多4個 位移、載荷、應(yīng)變或其他信號 6.144KHz |
| 信號調(diào)理器 分辨率： 速率： |
19位（過采樣） 49.152 kHz |
| 信號發(fā)生器 頻率范圍： 波形： 時效 |
0.001 Hz到 600 Hz 正弦,方波,三角波,斜坡和其他自定義波形 >1000年 |
| 模擬輸入 分辨 率： 輸入通道： 輸入電壓： |
16位分辨率 每塊板卡2路或1路輸入（取決于3U或6U板卡） 22V峰-峰值 |
| 模擬輸出 輸出通道： 輸出電壓： 負(fù)載： |
每塊板卡2路或1路輸出（取決于3U或6U板卡） +/-10V 2000歐姆，1000皮法 |
| 數(shù)字I/O 輸入：
輸出： | 16路輸入/16路輸出(可選) 輸入On電壓 = 2.7-26 V (DC)，光電隔離，隔離電壓2500V，輸入阻抗= 2.7K歐姆 集電極開路，30 V (DC) |
| 氣源 運行/停止觸點輸出： |
1 A DC24V
|
| 電源 輸入電壓： 靜態(tài)電流： |
100-240VAC，47-63 Hz 3A 230 VAC |
2）、人機接口軟件
此部分主要為客戶提供非常友好的用戶界面，可以對軟件進(jìn)行配置、參數(shù)調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)庫管理。由以下幾部分組成:
1）、建站程序
負(fù)責(zé)用來配置控制器的板卡及通道進(jìn)行配置，用來板卡的標(biāo)定參數(shù)及連接的已知傳感器。
2）、操作界面
負(fù)責(zé)用來顯示用戶需要實時顯示的數(shù)據(jù)窗口及曲線，控制模式設(shè)定、振動頻率設(shè)置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)等參數(shù)設(shè)置。
系統(tǒng)管理器
PIDF調(diào)節(jié)模塊
信號發(fā)生器模塊
可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波和隨機波等。頻率范圍為0.001Hz到600Hz
計數(shù)模塊
可以對信號發(fā)生的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。
數(shù)字示波器模塊
數(shù)據(jù)記錄模塊
把選擇的通道進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，設(shè)置記錄頻率，數(shù)據(jù)格式為txt格式，便于客戶導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行后續(xù)的分析處理。記錄數(shù)據(jù)頻率為6.144KHz
信號顯示器
可以顯示系統(tǒng)中所有的信號。用戶可以隨意添加、刪除和修改。顯示類型為:瞬時值、值/最小值、峰谷值、平均值、有效值等。添加信號的個數(shù)不受軟件的限制。
流程編輯器
客戶可以根據(jù)自己的試驗步驟定義試驗流程，可以實現(xiàn)自動啟停油源、切換控制模式、調(diào)節(jié)信號發(fā)生器頻率等可以在界面上調(diào)用的功能都可以在流程中進(jìn)行調(diào)用，為客戶可以定義自己試驗流程提供了方便的接口。
標(biāo)定模塊
分為傳感器標(biāo)定和板卡標(biāo)定。標(biāo)定參數(shù)以虛擬TED的方式保存，便于軟件調(diào)用。
3）、伺服電機及驅(qū)動器
伺服電機選用Parker的耐高低溫伺服電機，溫度范圍：-40°C至+85°C。
伺服驅(qū)動器選用與電機匹配的Parker驅(qū)動器，型號: SLVD5N。
4）、氣動伺服缸
選用Festo低摩擦力氣缸，配合Festo氣動伺服閥 型號：MPYE-5。輸出力為2KN。
5）、行星減速機
采用行星減速機進(jìn)行減速,使轉(zhuǎn)速范圍為0-60rpm，并增加輸出扭矩。
6）、力傳感器
選用OMEGA品牌，量程為2KN。
7）、Festo 閥島
采用Festo品牌，型號：VTUG-18
8）、伺服電機調(diào)節(jié)機構(gòu)
1、采用滑軌結(jié)構(gòu)進(jìn)行上下位置的調(diào)節(jié)，用于扶手疲勞試驗。
2、電動缸多自由度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于靠背骨架總成疲勞強度等。
9）、電氣控制柜
選用19"標(biāo)準(zhǔn)控制柜，堅固、美觀大方，電磁屏蔽性能優(yōu)良?？刂乒窈信c電動缸連接的接頭、電氣連接器、電源系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)。
10）、鑄鐵平臺
平臺尺寸為2mX2.5m，十字開槽。
三、供貨周期
1、供貨周期為簽訂合同后80天。
2、交貨地點：地點
3、質(zhì)保期：12個月
