一、方案

1、用途及方案

安全帶固定點強度試驗臺主要通過集成有9通道的液壓伺服缸、高性能二級伺服閥、磁致伸縮位移傳感器、力傳感器，通過高性能數字伺服控制器，運行PIDF算法，進行閉環頻率為2000HZ控制。使9個液壓缸可以按照設定的加載目標值和加載速度進行同步加載并進行保持。滿足GB14167-2013 、GB15083-2006、ECE R14、EP84310.08等標準。

                            試驗臺示意圖

2、設備構成

9通道數字電液伺服控制系統(含軟件)      1套

機械框架及試驗平臺                           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、技術描述

3.1數字電液伺服控制系統

數字伺服控制系統選用我公司的多通道數字伺服控制系統，可以按照客戶的測試要求進行靈活配置。控制系統主要由進行實時任務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或網絡接口進行高速數據傳輸，傳輸速率高達480Mb/s，滿足試驗系統控制的實時性要求。USB2.0接口具有便于接插，使得人機接口軟件同時適用于工控機和筆記本電腦。

控制器后面板                                  控制器前面板

    特點：

基于高速DSP，運算速率高，閉環頻率單通道達10KHz,多通道可達2千赫茲

優化的PIDF的算法，可以通過系統設置，假如速度前饋或輔助反饋。

控制模式切換，平滑無擾動。

內部硬件采用全隔離的方式，抗干擾。

多種安全保護方式的組合，實現安全停機

板卡采用歐式插卡方式，便于設備維護和升級。

軟硬件均基于模塊化設計，方便通道管理和擴展。

            模塊：

模擬信號調理模塊

用于對位移和力信號進行調理，并送入CPU進行處理，參與實時的閉環運算。信號調理模塊AD分辨率為18位，過采樣可達19位。數據采樣頻率為49.152KHz。

數字輸入輸出模塊

用于開關量輸入輸出控制，對其他開關信號進行監控，并實現自動停機和緊急停機的功能。

伺服驅動模塊

           用于輸出驅動驅動器電壓信號。根據系統的性能要求進行配備。DA的分辨率為16位，數據輸出更新頻率為49.152KHz。

編碼器采集模塊

用于對編碼器的正交信號進行采集和處理，正交信號采樣時鐘10MHz。

手持操作器

     通過手持操作器，可以遠程控制作動器的運動，通過液晶顯示屏顯示當前的位移和載荷。

             性能參數：

3.2人機接口軟件

                                    軟件主界面

此部分主要為客戶提供非常友好的用戶界面，可以對軟件進行配置、參數調整、數據記錄及數據庫管理。由以下幾部分組成（根據目前的試驗系統進行界面重新編寫）:

1）、操作界面

負責用來顯示用戶需要實時顯示的數據窗口及曲線，控制模式設定、振動頻率設置、PID參數調節等參數設置。

                 數據曲線模塊                                數據記錄模塊

數字示波器可以對選擇信號實時進行顯示，功能類似于物理示波器。

數據記錄把選擇的通道進行數據記錄，設置記錄頻率，數據格式為txt格式，便于客戶導入到EXCEL中進行后續的分析處理。記錄數據頻率為6.144KHz

 信號顯示器                                   流程編輯器

   信號顯示器可以顯示系統中所有的信號。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。添加信號的個數不受軟件的限制。

     流程編輯器可以根據自己的試驗步驟定義試驗流程，可以實現自動啟停油源、切換控制模式、調節信號發生器頻率等軟件包含的功能都可以在流程中進行調用，為客戶可以定義自己試驗流程提供了方便的接口。

標定模塊

分為傳感器標定和板卡標定。標定參數以虛擬TED的方式保存，便于軟件調用以及系統移植。

3.3機械框架及試驗平臺

  滿足高強度、變形小的特點，具體可以參考示意圖。三個橫梁可以進行電動調節，并設有限位開關，

在水平方向上通過定位銷進行手工調節。

3.4 液壓伺服油缸

采用特別設計的伺服作動器，額定推力50KN

工作壓力：21MPa

單出桿活塞結構：行程1000mm

活塞、活塞桿表面鍍硬鉻，并進行表面拋光處理

內置磁致伸縮位移傳感器，非接觸式測量。

3.5伺服閥

選用美國MOOG公司G761-3005高性能二級流量伺服閥，充分保證作動器具有良好的動態響應性；

流量63L/min（壓差7Mpa時），額定壓力21Mpa；

原有作動器無需增加過渡板；

總流量200L/min，壓力21Mpa，總功率110kW，過濾精度3µ；

采用成熟技術，按標準模塊化單元生產制造，性能穩定；

油泵電機組:1套

1套200L/min油泵電機組

油泵選用恒壓變量油泵，具有優良的耐久性和長壽命；

三相交流電機驅動，配置減振裝置（選用減振墊），以減小振動和噪音；

各油泵吸油口配置吸油過濾器及手動截至閥，便于調試和維修；

過濾系統:

三級過濾，過濾精度3μ，保證伺服閥在高清潔度的環境下工作；

帶堵塞發迅報警裝置（DC24V），具有濾油器堵塞報警功能；

配置直列式水冷卻器，與回油管路相連，進行泵站的集中冷卻；

集中回油式水冷卻器，所有作動器的回油系統集中后經過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，配置溫度測量、空氣過濾、油位顯示等裝置；

泵站電氣控制系統：

配置獨立式電氣控制柜，標準單元化設計制造，實現泵站系統的電氣控制功能；

電源：總功率37kW，AC380,50Hz,三相五線；

低壓延時順序控制油電機啟動，有效減小啟動沖擊，保證系統長期可靠工作；

配置泵站遠程控制箱（DC24V），遠程放置在試驗臺附近或控制室內，實現泵站的遠程控制與 監控（油泵開/停、高/低壓切換、濾油器堵塞報警、液位過低報警、急停等），并直接與控制系統對接，由控制系統實現對泵站系統的管理。

3.5.1 參數：

作為連接泵站與多套（九套）作動器的中繼站，可方便地與各作動器連接；

配置精密濾油器（過濾精度3μ），進一步保證液壓油的清潔性；

配置進/回油蓄能器，用于減少液壓油的流量和壓力變化，同時為瞬時需要大流量和高速度的試驗提供瞬時大流量液壓油，提高系統動態性能；

通道數量：九通道，可同時為九套作動器供油；

通過流量：≥400L/min；

工作壓力：21MPa；

進油端配置手動截至閥，便于系統維護。

3.8管路系統：高壓軟管總成，選用進口產品（美國ETON）。

泵站至穩壓分油器管路：進油1套、回油1套、泄油1套。長度4米；

穩壓分油器至各作動器的管路：進油9套、回油9套、泄油9套。長度3米。

3.9位移傳感器

   選用MTS的磁致伸縮位移傳感器，內置在液壓缸內部，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，編碼器信號輸出，型號：STS-C-P-1000，精度0.1%FS。

    用于測量需測點的變形量。

3.11力傳感器

選用美國PCB或Interface傳感器，量程：45kN，150%過載，精度：0.1%FS。

3.11電氣控制柜

1、控制柜本體

選用19”鋁合金框架標準控制柜，堅固、美觀大方，電磁屏蔽性能優良。

         2、電腦系統：采用研華IPC610H工控機。

         3、UPS：APC 1000VA ups，ups的狀態可以通過伺服控制器進行監控，當UPS工作狀態不正常時，設備可以自動停機。

        4、電氣控制盒：包含直流電源，繼電器板，控制開關動作，急停功能使用德國Pilz安全繼電器實現。

5、接插件：電氣連接器均采用美軍標接插件或雷莫系列接插件。

3.12加載輔具：試驗的工裝及模塊，。

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

2、1個ISOFIX靜態加載裝置應符合GB14167-2013附錄B中的相關要求。

3、液壓缸吊裝裝置，保證試驗過程及卸載過程各液壓缸不能相互干涉。

3.13必需的附件及附具

配置管路及作動器沖洗附件（沖洗電磁閥DC24V）；

備用濾芯（過濾精度3µ） 2件；

設備調試工具  1套。

三、供貨期：5個月。

四、其它：

項目管理：項目經理負責協調項目的計劃、生產和交貨。

系統設計：本公司對所有的機械、電子、液壓和軟件進行設計.

系統檢驗：本公司在系統發運前對系統進行檢驗、操作和標定.

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

系統操作使用手冊。

系統控制器及軟件系統使用手冊。

系統操作指導及有關信息.

有關使用的系統圖紙，備件清單等.

產品裝箱單。

產品合格證（附檢定報告）。

驗收和檢查：在發貨以前，本公司將對系統進行最終檢查：

清點所有用戶購買的內容.

證實所有機械、液壓、電子和軟件的功能.

證實系統正確的空載運行性能.

安裝：服務工程師在用戶現場對系統進行安裝和功能檢查并提供培訓。用戶提供試樣。

保修：安裝后的12個月內，提供免費維護。在保修期內，對所提供的所有部件免費維修。易耗品不在保修范圍內。

五、未盡事宜雙方協商解決。