PLS500电液伺服使用说明书2009(变更).pdf
《PLS500电液伺服使用说明书2009(变更).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLS500电液伺服使用说明书2009(变更).pdf(46页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、SDS500型电液伺服动静万能试验机 使 用 说 明 书 长春试验机研究所有限公司 二 九 年 四 月 产品质量与用户服务质量监督 监督部门:长春试验机研究所有限公司质量部 电话:0431-85175112 传真:0431-85192115 E-mail : 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 长春试验机研究所有限公司 目录 一 概述 1.1 产品名称及型号 . 1.2 用途及适用范围 . 1.3 主要技术指标 . 二 主机结构及工作原理 . 4 2. 1 负荷机架 错误!未定义书签。 2. 2 伺服作动器 错误!未定义书签。 2. 3 伺服阀 错误!未定义书签。 2. 4 液压夹头 错误
2、!未定义书签。 2. 5 液压控制系统 错误!未定义书签。 2. 6 伺服作动器加荷回路 错误!未定义书签。 2. 7 横梁升降回路 错误!未定义书签。 2. 8 横梁锁紧回路 错误!未定义书签。 2. 9 主机操纵盒 错误!未定义书签。 2. 10 液压源 . 错误!未定义书签。 2.2 主机操作 . 错误!未定义书签。 2.2.1 调整系统压力 . 错误!未定义书签。 2.2.2 主机操作 . 错误!未定义书签。 三 控制系统 10 3.1 简介 . 10 3.2 软件操作 . 12 3.2.1 主窗体介绍 . 12 3.2.2 速度操作面板和曲线操作面板的操作 . 14 3.2.3 曲线
3、操作面板 . 16 3.2.4 图形显示区操作 . 17 3.2.5 功能面板操作 . 18 3.2.6 试验条件设置 . 22 3.2.7 系统保护 . 28 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 长春试验机研究所有限公司 3.2.8 计算项目选择 . 28 3.2.9 数据处理 . 31 四 PID 参数调整 . 33 五 设备维护及故障分析 35 5.1 主机维护 . 35 5.2 液压站维护 . 35 5.3 系统维护 . 35 六 检定及操作规程 37 6.1 位移检定规程 . 37 6.2 负荷检定规程 . 37 6.3 变形检定规程 . 38 6.4 操作规程 . 38 七 安
4、全防护 40 八 附录 41 500kN电液伺服动静试验机使用说明书概述 长春试验机研究所有限公司 一 概述 1.1 产品名称及型号 产品名称: 500kN电液伺服动静试验机 型号: SDS100 1.2 用途及适用范围 500kN全数字电液伺服动静试验机系统, 是长春试验机研究所利用国家院 所制的专项基金开发研制的全新系列产品。该系统的控制器采用的是DSP器件 组成的全数字控制器,主机伺服油缸采用的是低阻尼、高响应伺服作动器。这 两部分的全新突破,使该系统在结构和性能等方面比以往的系统都有了很大的 飞跃。本系统采用的是电液伺服闭环控制原理,它具有响应速度快、控制精度 高、频带宽、试验波形种类
5、多等特点。该机由计算机参与控制,其操作简单、 可靠性高,是一种高性能的电液伺服系统。 电液伺服动静试验机,主要用于测试各种金属材料、高强塑料以及类似材 料的动静力学性能。被广泛应用在动态高周疲劳、程控疲劳和低周疲劳以及静 态的恒变形速率、恒负荷速率和各种常规的力学性能试验中。是航天、航空、 冶金、交通、科研院所和大专院校等单位理想的试验和教学设备。 该机能够完成金属材料、非金属材料的拉伸、压缩、断裂试验。 该机可实现负荷、 位移、变形三种闭环控制。 控制系统为模拟控制和微机 控制的综合控制系统。控制系统可自动进行数据采集、处理、显示、打印数据 和试验结果,具有报警和极限保护功能。 该机具有应用
6、范围广、控制精度高、适应性强、试验方法灵活、频率范围 广、可以完成复杂条件下的试验等特点,配置相应的软、硬件可以扩充用户 的使用范围,对于在材料科学研究中新型材料的探求,对材料的试验技术的提 高和试验方法的发展,都是一种理想的仪器。 500kN电液伺服动静试验机使用说明书概述 长春试验机研究所有限公司 1.3 主要技术指标 (1)技术参数 静负荷:500kN (+/拉,-/ 压) 动负荷:500kN (+/拉,-/ 压) 静态负荷精度:1% 视值,每档自 20% 起 负荷分档:1、10 倍档 作动器最大位移:75mm 位移测量精度:1%F.S ,每档自 20% 起 位移分档:1、10 倍档 变
7、形测量精度:1%F.S ,每档自 20% 起 变形分档:1、10 倍档 试验频率:0.01 20Hz 输出波形:正弦波、三角波、方波、斜波 (2)技术规格 负荷机架 外形尺寸(长 宽 高) : 1360mm 1360 mm 3400 mm 重量:约 5500kg 立柱形式:四立柱 伺服作动器 动态额定值:500kN 静态额定值:500kN 行程:75mm 伺服阀 型号:FF113/150 额定流量:160L/min 额定压力:21MPa 液压站 外形尺寸(长 宽 高) :1850 mm 1500mm 1650 mm 500kN电液伺服动静试验机使用说明书概述 长春试验机研究所有限公司 所需电源
8、:AC 三相 380V,50Hz 功率:60 kW 额定供油压力:21MPa 额定供油流量:160L/min 工作油温度:55 工作介质:N46抗磨液压油 冷却方式:水冷 冷却器进水口的温度:30 冷却器进水口的水压:0.4 MPa1MPa 冷却水流量:40m /h 注意:建议配套 UPS电源,以防止电网停电造成系统失控。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 4 长春试验机研究所有限公司 二 主机结构及工作原理 500kN 电液伺服动静试验机是由液压动力源、主机单元、电器单元、控制单 元四部分组成。 主机单元主要由负荷机架、伺服作动器、伺服阀、液压夹头、传感器、以及横 梁等几部分组成,如2
9、-1 所示。 图 21 试验机主机简图 横梁升降、锁紧采用液压控制方式 , 可以根据试验中试样的不同长度调整横梁 位置。 2.1 负荷机架 该机负荷机架是由移动横梁、 立柱、工作台等主要部分组成, 封闭式负荷机架。 立柱形式为四立柱,立柱表面镀铬处理,整个机架具有较高的刚性。 2.2 伺服作动器 伺服作动器是在电液伺服系统中产生力和位移的装置,是系统中关键部件之 一。该作动器的设计保证了在额定负荷时,具有高频率响应,获得最佳动态性能。 该作动器为双动式,轴向加荷的直线作动器,其基本结构为单缸双腔形式,结 构原理如图 22 所示。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 5 长春试验机研究所有限
10、公司 在电液伺服系统中,作动器的工作原理为:液压力作用到活塞一端,推动活塞 运动,直至与外部接触,产生作用力。液压站给出的压力油经伺服阀后由伺服阀的 两个出油口分别连到伺服作动器的两个油腔根据两腔的压差大小得到不同的试验 力。 图 22 伺服作动器原理图 作动器固定在移动横梁上方,活塞杆的前端与上夹头相连,装夹试样后,就可 实现对试样的拉、压等试验。 2.3 伺服阀 电液伺服系统是一个机、电综合的闭环控制系统;系统由伺服阀作为电、液转 换器件,伺服阀根据伺服控制器的信号控制伺服作动器,其输入信号电流大小与输 出液压流量成正比,控制信号的极性确定伺服作动器活塞的运动力与作用力的方 向。 2.4
11、液压控制系统 在 500kN电液伺服疲劳试验机的液压控制系统中,可实现对试样加荷、横梁升 降、锁紧,根据主机对液压系统的不同性能要求,从液压系统的设计到液压元件的 筛选,都保证主机运动平衡,动作准确,安全可靠,系统温升在规定范围之内。 主机油路系统可分为伺服作动器加荷回路、横梁升降回路、横梁锁紧回路。 2.5 伺服作动器加载回路 伺服作动器的加载回路主要由滤油 器、电液伺服阀、 伺服作动器、 蓄能器组 成,其液压原理图如图23 所示。 高压油到达主机后,经10 m精度过 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 6 长春试验机研究所有限公司 滤器作保护性过滤。电液伺服阀是电液伺服系统的核心,是电
12、液转换和功率放大的 元件,是伺服闭环控制的一个重要环节,它能够将小功率的电信号输入转换为大功 率的液压能(流量和压力)输出,从而实现整个系统的闭环控制。 图 23 伺服作动器液压原理图 2.6 横梁升降回路 横梁升降回路主要由电磁换向阀、节流阀、升降缸组成。节流阀可调整升降缸 的速度。电磁换向阀可控制升降缸的升降。其液压原理图如图24。 图 24 横梁升降液压原理 2.7 横梁锁紧回路 横梁锁紧是由装置在横梁两端的锁紧缸实现的,其液压原理图如图25。横梁 锁紧回路主要由锁紧缸、电磁换向阀、液压单向阀组成。当高压油进入锁紧缸,此 时电磁阀处于锁紧状态(断电状态) ,横梁的“G型”臂一侧受压,一侧
13、受拉,使此 臂紧锁立柱, 横梁锁紧。而当电磁阀处于松开状态 (通电状态), 液压单向阀打开, 油压卸掉,横梁升降只能在横梁松开状态下进行。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 7 长春试验机研究所有限公司 图 25 横梁液压原理图 2.8 主机操纵盒 各按钮功能如下: a. 急停 试验过程中遇有异常现象时使用“急停”按钮可使液压站快速停止; 如果想同时停止两个泵机组可以按下“急停”按钮。 b. 启动 按下“启动 I ”按钮,可启动液压站的小泵机组; 按下“启动”按钮,可启动液压站的大泵机组; c. 停止 按下“停止 I ”按钮,可停止液压站的小泵机组。 按下“停止”按钮,可停止液压站的大泵
14、机组。 d. 上升(点动键) 按下“上升”按钮,横梁上升;松开“上升”按钮,横梁停止。 e. 下降(点动键) 按下“下降”按钮,横梁下降;松开“下降”按钮,横梁停止。 2.9 液压站 液压站是为电液伺服试验机提供液压动力的装置。根据整机要求向主机油路系 统输出一定流量的压力油。 它由油箱、液压泵组、 溢流阀、高精度滤油器、 冷却器、 控制阀、动力配电箱组成。 (1) 液压泵组 本系统是手动式轴向柱塞泵组,输出流量160L/min,驱动电机总功率60kW 。 其流量调节方法如下(见图2-7) : 松开锁紧螺母,旋转流量调节螺钉,流量为0 L/min 160L/min,调整好后锁 紧锁紧螺母。(在
15、出厂前流量已调节至最大,用户一般无须调节) 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 8 长春试验机研究所有限公司 压力调节螺钉 流量调节螺钉 锁紧螺母 锁紧螺母 图 27 液压泵压力流量调节装置简图 (2) 溢流阀 溢流阀用来调整液压站总输出压力。低压用于电机启动,高压用来正常工作、 横梁上升下降。低压、高压为系统自行切换,高、低压需人为调整,进行具体调节 方式是在液压站启动状态下,松开锁紧螺母,旋转电磁阀上的小旋钮就可调节输出 压力,可由压力表示值读出压力的大小,调好后再锁紧螺母。(机器出厂前低压、 高压已经调至最佳状态,用户不必调整)见图28。 图 28 液压系统压力调节装置简 (3) 冷
16、却器 采用板式冷却器。水流量要求40m /h 。 (4) 动力配电箱 动力配电箱具有电机启停控制电路,油源报警电路、状态显示电路。电机启停 控制电路由启动、停止、急停及Y-?转换电路等组成;油源报警电路由温度超限报 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 9 长春试验机研究所有限公司 警、滤油器堵塞报警电路、液位低报警电路等组成。动力配电箱控制面板详见图3 4 所示。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 10 长春试验机研究所有限公司 三 控制系统 3.1 简介 该控制系统核心是采用TI 公司的 240 系列 DSP器件构成的全数字测控器, 它设计成标准 ISA 总线卡的形式,安装在工业控
17、制计算机的插槽内(如图3-1 所 示) 。该测控卡上集位移放大器、负荷放大器、变形放大器、伺服驱动器和DSP 控制器等于一体,采用双口RAM 和 CPLD等大规模可编程器件,使系统高度集成 化。 图 3-1 该测控卡与工业控制计算机一起构成一套完整的伺服控制系统(如图3-2 所 示) 。 位移放大器:采用的是单片式交流调制放大器,设计安装在测控卡的右下 侧。共有 1、10 二个量程,由计算机指令进行换档。 负荷放大器:采用的是直流放大器,设计安装在测控卡的右上侧。共有1、 10 二个量程,由计算机指令进行换档。 变形放大器:采用的是直流放大器,设计安装在测控卡的右上方。共有1、 10 二个量程
18、,由计算机指令进行换档。 AD测量:采用三套独立的16 位高速 AD芯片,分别对位移、负荷和变形三 个部分进行独立测量。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 11 长春试验机研究所有限公司 DSP部分: 实现伺服控制 (运算周期为 4000 次/ 秒) ,标准函数发生器 (正 弦波、三角波、方波、斜波等) ,与计算机进行通信等。 是控制系统的核心。 图 3-2 CPLD 部分:利用 CPLD 大规模可编程器件,实现ISA 总线的接口、 DSP 的 译码及 AD和 DA的输出锁存等。 工作原理 该控制系统采用的是有差闭环伺服控制系统。DSP通过内部定时器产生的信号 源控制指令与“控制状态”选
19、择的被控反馈信号进行比较,产生一个误差信号。 这个误差信号经过DSP运算,产生一个调节信号送到阀驱动器上,控制阀推动油 缸向着指令要求的方向运动,来减小误差以趋向控制指令目标。整个控制过程就 是调节器不断地调整驱动器的输出,使其相应的反馈信号与设定信号之间的误差 最小。 该控制器的处理器采用的是TMS320F240 ,运行速度最快每条指令0.05 微秒。 本算法采用典型的数字PID 位置控制算法。 系统操作正确合理使用是保证试验机长期正常工作的关键。该试验机响应速 度很快,操作不当容易损坏设备或损伤人员。操作者必须熟悉操作规程,严格遵 守和执行操作规程。 500KN电液伺服动静万能试验机说明书
20、 12 长春试验机研究所有限公司 3.2 软件操作 程序启动后,出现如下图3-3 所示主窗体界面: 正常启动后需要预热十分钟,然后再进行以下操作。 图 3-3 3.2.1 主窗体介绍 如下图 3-4 所示:主窗体包括工具栏,传感器示值显示区,速度操作面板( 曲 线操作面板如图3-5) ,显示功能区 ( 包括实时曲线和实时记录 如图 3-6) ,功能面 板操作区,状态栏等组成。 该软件为用户提供了一个友好、简单、功能强大的操作界面。用户可十分方便 灵活的进行各种操作。 用户单击主窗体的 - 速度操作面板 ( 曲线操作面板 ) 右上方的即可在该两 者之间实现切换(图 3-6 所示)。 500KN电
21、液伺服动静万能试验机说明书 13 长春试验机研究所有限公司 图 3-4 图3-5 图3-6 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 14 长春试验机研究所有限公司 图3-7 (长时记录) 用户单击显示功能区左下角的即可切换实时曲线和实时记录显示(如图 3-7 所示)。 3.2.2 速度操作面板和曲线操作面板的操作 “速度操作面板”和“曲线操作面板”上的内容如图 3-5 、图3-6 所示,两块 面板共用图 3-4 主窗体的左侧区域, 通过点击右上方的实现两者之间的显示切 换。 图 3-6 右侧显示条是“速度操作面板”,该面板主要功能是:设置试验速度、 选择主窗体显示区的(标准- 峰值)显示方式和
22、修改主窗体实时曲线显示坐标。 试验速度: 控制方式的不同,对应的速度量纲也是不同的。系统启动后默认为位移控制方 式,这时速度为(mm/min),当选择负荷控制方式时, 速度为(kN/ min), 变形为(mm/ min)。 试验速度的选择方式有:分段选择速度和任意速度选择两种;程序中将常用的8 个速度段显示在“速度操作面板”的上部,操作时只需要用鼠标点击相应的速度段 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 15 长春试验机研究所有限公司 即可。这种方式操作快捷方便,缺点是速度变换不连续。当需要任意一个速度时, 可通过向“指定速度”窗口输入相应值后,点击“发送”键即可。 选择显示方式 共有两种显
23、示方式:标准显示-峰谷值显示,程序启动的默认状态是标准显 示方式。 主窗体的参数显示区有两排共 8 个显示表头,标准显示状态时;上排从左至右 分别显示负荷、位移、变形和波形计数的实时值,下排从左至右分别显示时间、应 力、应变和函数发生器的实时值。当选择峰谷值显示时:上排从左至右分别显示负 荷峰值、位移峰值、变形峰值和波形计数的实时值,下排从左至右分别显示负荷谷 值、位移谷值和变形谷值。 坐标设置 点击速度操作面板下方的“坐标设置”键,弹出一个下图所示的坐标设置窗口, 将合适的坐标输入后,按“确定”键既可改变实时曲线显示的坐标。 图3-8 500KN电液伺服动静万能试验机说明书 16 长春试验机
24、研究所有限公司 3.2.3 曲线操作面板 图 3-4 左侧显示条是“曲线操作面板”,该面板主要功能是:选择当前实时曲 线显示的内容、曲线的描绘形式(点线- 直线)、曲线数据是否存储(采样不采 样)以及选择函数发生器的波形是否与当前实时曲线同时显示(显示不显示)。 选择显示曲线 系统共设有 6 种曲线显示方式,列在曲线操作面板的上方。分别是: 变形- 时间曲线 位移- 时间曲线 负荷- 时间曲线 应力- 应变曲线 负荷- 位移曲线 负荷- 变形曲线 用鼠标点击对应的项,即可在实时曲线显示区显示相应的曲线。 曲线的描绘形式 软件对图形显示区中的曲线描绘形式,设计了两种方式: 一种是逐点描绘方式;既
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLS500 伺服 使用 说明书 2009 变更
链接地址:https://www.31doc.com/p-5159837.html