一、方案

1、用途及方案

安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)主要通過(guò)集成有9通道的液壓伺服缸、高性能二級(jí)伺服閥、磁致伸縮位移傳感器、力傳感器，通過(guò)高性能數(shù)字伺服控制器，運(yùn)行PIDF算法，進(jìn)行閉環(huán)頻率為2000HZ控制。使9個(gè)液壓缸可以按照設(shè)定的加載目標(biāo)值和加載速度進(jìn)行同步加載并進(jìn)行保持。滿足GB14167-2013 、GB15083-2006、ECE R14、EP84310.08等標(biāo)準(zhǔn)。

                            試驗(yàn)臺(tái)示意圖

2、設(shè)備構(gòu)成

9通道數(shù)字電液伺服控制系統(tǒng)(含軟件)      1套

機(jī)械框架及試驗(yàn)平臺(tái)                           1套

液壓伺服油源                              1套

液壓分油器                                 1套

液壓油管                                     1套

液壓伺服油缸                                 9只

MOOG伺服閥                          9套

力傳感器                                   9只

      位移傳感器                                   9只

拉線位移傳感器                             3只

電氣控制柜                           1套

加載輔具                                    1套

其他附件                                   1套

3、技術(shù)描述

3.1數(shù)字電液伺服控制系統(tǒng)

數(shù)字伺服控制系統(tǒng)選用我公司的多通道數(shù)字伺服控制系統(tǒng)，可以按照客戶的測(cè)試要求進(jìn)行靈活配置?？刂葡到y(tǒng)主要由進(jìn)行實(shí)時(shí)任務(wù)處理的控制器和具有友好界面的PC機(jī)人機(jī)接口軟件兩部分組成。PC機(jī)與控制器通過(guò)USB2.0或網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率高達(dá)480Mb/s，滿足試驗(yàn)系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性要求。USB2.0接口具有便于接插，使得人機(jī)接口軟件同時(shí)適用于工控機(jī)和筆記本電腦。

控制器后面板                                  控制器前面板

    特點(diǎn)：

基于高速DSP，運(yùn)算速率高，閉環(huán)頻率單通道達(dá)10KHz,多通道可達(dá)2千赫茲

優(yōu)化的PIDF的算法，可以通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置，假如速度前饋或輔助反饋。

控制模式切換，平滑無(wú)擾動(dòng)。

內(nèi)部硬件采用全隔離的方式，抗干擾。

多種安全保護(hù)方式的組合，實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)

板卡采用歐式插卡方式，便于設(shè)備維護(hù)和升級(jí)。

軟硬件均基于模塊化設(shè)計(jì)，方便通道管理和擴(kuò)展。

            模塊：

模擬信號(hào)調(diào)理模塊

用于對(duì)位移和力信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，并送入CPU進(jìn)行處理，參與實(shí)時(shí)的閉環(huán)運(yùn)算。信號(hào)調(diào)理模塊AD分辨率為18位，過(guò)采樣可達(dá)19位。數(shù)據(jù)采樣頻率為49.152KHz。

數(shù)字輸入輸出模塊

用于開關(guān)量輸入輸出控制，對(duì)其他開關(guān)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)和緊急停機(jī)的功能。

伺服驅(qū)動(dòng)模塊

           用于輸出驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電壓信號(hào)。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。

編碼器采集模塊

用于對(duì)編碼器的正交信號(hào)進(jìn)行采集和處理，正交信號(hào)采樣時(shí)鐘10MHz。

手持操作器

     通過(guò)手持操作器，可以遠(yuǎn)程控制作動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)液晶顯示屏顯示當(dāng)前的位移和載荷。

             性能參數(shù)：

3.2人機(jī)接口軟件

                                    軟件主界面

此部分主要為客戶提供非常友好的用戶界面，可以對(duì)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(kù)管理。由以下幾部分組成（根據(jù)目前的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行界面重新編寫）:

1）、操作界面

負(fù)責(zé)用來(lái)顯示用戶需要實(shí)時(shí)顯示的數(shù)據(jù)窗口及曲線，控制模式設(shè)定、振動(dòng)頻率設(shè)置、PID參數(shù)調(diào)節(jié)等參數(shù)設(shè)置。

                 數(shù)據(jù)曲線模塊                                數(shù)據(jù)記錄模塊

數(shù)字示波器可以對(duì)選擇信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示，功能類似于物理示波器。

數(shù)據(jù)記錄把選擇的通道進(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(hào)顯示器                                   流程編輯器

   信號(hào)顯示器可以顯示系統(tǒng)中所有的信號(hào)。用戶可以隨意添加、刪除和修改。顯示類型為:瞬時(shí)值、值/最小值、峰谷值、平均值、有效值等。添加信號(hào)的個(gè)數(shù)不受軟件的限制。

     流程編輯器可以根據(jù)自己的試驗(yàn)步驟定義試驗(yàn)流程，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停油源、切換控制模式、調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器頻率等軟件包含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(yàn)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)用以及系統(tǒng)移植。

3.3機(jī)械框架及試驗(yàn)平臺(tái)

  滿足高強(qiáng)度、變形小的特點(diǎn)，具體可以參考示意圖。三個(gè)橫梁可以進(jìn)行電動(dòng)調(diào)節(jié)，并設(shè)有限位開關(guān)，

在水平方向上通過(guò)定位銷進(jìn)行手工調(diào)節(jié)。

3.4 液壓伺服油缸

采用特別設(shè)計(jì)的伺服作動(dòng)器，額定推力50KN

工作壓力：21MPa

單出桿活塞結(jié)構(gòu)：行程1000mm

活塞、活塞桿表面鍍硬鉻，并進(jìn)行表面拋光處理

內(nèi)置磁致伸縮位移傳感器，非接觸式測(cè)量。

3.5伺服閥

選用美國(guó)MOOG公司G761-3005高性能二級(jí)流量伺服閥，充分保證作動(dòng)器具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性；

流量63L/min（壓差7Mpa時(shí)），額定壓力21Mpa；

原有作動(dòng)器無(wú)需增加過(guò)渡板；

總流量200L/min，壓力21Mpa，總功率110kW，過(guò)濾精度3µ；

采用成熟技術(shù)，按標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元生產(chǎn)制造，性能穩(wěn)定；

油泵電機(jī)組:1套

1套200L/min油泵電機(jī)組

油泵選用恒壓變量油泵，具有優(yōu)良的耐久性和長(zhǎng)壽命；

三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配置減振裝置（選用減振墊），以減小振動(dòng)和噪音；

各油泵吸油口配置吸油過(guò)濾器及手動(dòng)截至閥，便于調(diào)試和維修；

過(guò)濾系統(tǒng):

三級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾精度3μ，保證伺服閥在高清潔度的環(huán)境下工作；

帶堵塞發(fā)迅報(bào)警裝置（DC24V），具有濾油器堵塞報(bào)警功能；

配置直列式水冷卻器，與回油管路相連，進(jìn)行泵站的集中冷卻；

集中回油式水冷卻器，所有作動(dòng)器的回油系統(tǒng)集中后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻流回油箱；

冷卻水用戶自備：壓力≥0.5MPa，流量≥40m3/h。

伺服油箱：全封閉油箱，配置溫度測(cè)量、空氣過(guò)濾、油位顯示等裝置；

泵站電氣控制系統(tǒng)：

配置獨(dú)立式電氣控制柜，標(biāo)準(zhǔn)單元化設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)泵站系統(tǒng)的電氣控制功能；

電源：總功率37kW，AC380,50Hz,三相五線；

低壓延時(shí)順序控制油電機(jī)啟動(dòng)，有效減小啟動(dòng)沖擊，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠工作；

配置泵站遠(yuǎn)程控制箱（DC24V），遠(yuǎn)程放置在試驗(yàn)臺(tái)附近或控制室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)泵站的遠(yuǎn)程控制與 監(jiān)控（油泵開/停、高/低壓切換、濾油器堵塞報(bào)警、液位過(guò)低報(bào)警、急停等），并直接與控制系統(tǒng)對(duì)接，由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站系統(tǒng)的管理。

3.5.1 參數(shù)：

作為連接泵站與多套（九套）作動(dòng)器的中繼站，可方便地與各作動(dòng)器連接；

配置精密濾油器（過(guò)濾精度3μ），進(jìn)一步保證液壓油的清潔性；

配置進(jìn)/回油蓄能器，用于減少液壓油的流量和壓力變化，同時(shí)為瞬時(shí)需要大流量和高速度的試驗(yàn)提供瞬時(shí)大流量液壓油，提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能；

通道數(shù)量：九通道，可同時(shí)為九套作動(dòng)器供油；

通過(guò)流量：≥400L/min；

工作壓力：21MPa；

進(jìn)油端配置手動(dòng)截至閥，便于系統(tǒng)維護(hù)。

3.8管路系統(tǒng)：高壓軟管總成，選用進(jìn)口產(chǎn)品（美國(guó)ETON）。

泵站至穩(wěn)壓分油器管路：進(jìn)油1套、回油1套、泄油1套。長(zhǎng)度4米；

穩(wěn)壓分油器至各作動(dòng)器的管路：進(jìn)油9套、回油9套、泄油9套。長(zhǎng)度3米。

3.9位移傳感器

   選用MTS的磁致伸縮位移傳感器，內(nèi)置在液壓缸內(nèi)部，行程1000mm，精度0.1%FS。

3.10拉線位移傳感器

       選用拉線位移傳感器，編碼器信號(hào)輸出，型號(hào)：STS-C-P-1000，精度0.1%FS。

    用于測(cè)量需測(cè)點(diǎn)的變形量。

3.11力傳感器

選用美國(guó)PCB或Interface傳感器，量程：45kN，150%過(guò)載，精度：0.1%FS。

3.11電氣控制柜

1、控制柜本體

選用19”鋁合金框架標(biāo)準(zhǔn)控制柜，堅(jiān)固、美觀大方，電磁屏蔽性能優(yōu)良。

         2、電腦系統(tǒng)：采用研華IPC610H工控機(jī)。

         3、UPS：APC 1000VA ups，ups的狀態(tài)可以通過(guò)伺服控制器進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)UPS工作狀態(tài)不正常時(shí)，設(shè)備可以自動(dòng)停機(jī)。

        4、電氣控制盒：包含直流電源，繼電器板，控制開關(guān)動(dòng)作，急停功能使用德國(guó)Pilz安全繼電器實(shí)現(xiàn)。

5、接插件：電氣連接器均采用美軍標(biāo)接插件或雷莫系列接插件。

3.12加載輔具：試驗(yàn)的工裝及模塊，。

1、大、小兩種尺寸的下人體及假胸加載模塊各三個(gè)符合GB14167-2013附錄F中的相關(guān)要求。

2、1個(gè)ISOFIX靜態(tài)加載裝置應(yīng)符合GB14167-2013附錄B中的相關(guān)要求。

3、液壓缸吊裝裝置，保證試驗(yàn)過(guò)程及卸載過(guò)程各液壓缸不能相互干涉。

3.13必需的附件及附具

配置管路及作動(dòng)器沖洗附件（沖洗電磁閥DC24V）；

備用濾芯（過(guò)濾精度3µ） 2件；

設(shè)備調(diào)試工具  1套。

三、供貨期：5個(gè)月。

四、其它：

項(xiàng)目管理：項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)項(xiàng)目的計(jì)劃、生產(chǎn)和交貨。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：本公司對(duì)所有的機(jī)械、電子、液壓和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì).

系統(tǒng)檢驗(yàn)：本公司在系統(tǒng)發(fā)運(yùn)前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)、操作和標(biāo)定.

文檔：隨機(jī)提供控制器及軟件系統(tǒng)用手冊(cè)，同時(shí)提供pdf 格式的電子文檔1 套。取決于系統(tǒng)配置，所有文檔由以下部分或全部組成:

系統(tǒng)操作使用手冊(cè)。

系統(tǒng)控制器及軟件系統(tǒng)使用手冊(cè)。

系統(tǒng)操作指導(dǎo)及有關(guān)信息.

有關(guān)使用的系統(tǒng)圖紙，備件清單等.

產(chǎn)品裝箱單。

產(chǎn)品合格證（附檢定報(bào)告）。

驗(yàn)收和檢查：在發(fā)貨以前，本公司將對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最終檢查：

清點(diǎn)所有用戶購(gòu)買的內(nèi)容.

證實(shí)所有機(jī)械、液壓、電子和軟件的功能.

證實(shí)系統(tǒng)正確的空載運(yùn)行性能.

安裝：服務(wù)工程師在用戶現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安裝和功能檢查并提供培訓(xùn)。用戶提供試樣。

保修：安裝后的12個(gè)月內(nèi)，提供免費(fèi)維護(hù)。在保修期內(nèi)，對(duì)所提供的所有部件免費(fèi)維修。易耗品不在保修范圍內(nèi)。

五、未盡事宜雙方協(xié)商解決。