伺服控制器

p　　strong仪器信息网讯/strong MTS(中国)公司近期线上发布为SANS产品线开发的SANSFLEX控制器新品，新型控制器能够获取更多数据点并收集更准确的测试数据。SANSFLEX 控制器是由美国、欧洲和中国的工程开发团队按照最新的质量标准设计的。制造和组装由欧洲和中国的行业领先团队完成。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 370px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d9af5bfa-faaa-4f11-9be8-675a630072d7.jpg" title="产品展示.png" alt="产品展示.png" width="400" height="370" border="0" vspace="0"//pp　　控制器使用的以太网连接支持更高的速度，并提供比DCS-300控制器和绝大部分有竞争力的控制器更安全的连接。与市场上的DCS-300及其他旧控制器相比，具有结果更准确、更易控制、能够捕获详细的测试过程、可灵活定制控制板配置等特点。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5049abd2-57a8-4695-b7a8-1be0bbd541bd.jpg" title="对比.png" alt="对比.png" width="500" height="264" border="0" vspace="0"//pp　　与DCS-300相比，具有如下特点：/pp　　strong更高的闭环控制速率/strong/pp　　闭环控制速率是控制器向伺服驱动器发送命令信号并从传感器读取的时间间隔。新型SANSFLEX控制器的闭环控制速率为2000 Hz，而DCS-300仅为30Hz。更高的闭环控制速率意味着更好的控制，特别是在应变和力控模式下，增加的闭环控制速率意味着更好的测试体验。/pp　　strong数据采集速率/strongstrong提高/strong/pp　　数据采集速率是指可以测量真实世界信息和物理条件并将其转换为计算机可以使用的数值的速度。该速率也称为采样率，实际上采样速率有多快，下载数据并将其用于进一步分析也可以达到同样快的速率，或以较慢的速率用于满足测试需求。提高数据采集速率可确保在测试期间不会错过重要事件。/pp　　strong分辨率/strongstrong提高/strong/pp　　分辨率是控制器可以从传感器的信号调节器读取的最小增量或步长。SANSFLEX 控制器具有出色的分辨率，可为载荷和应变数据提供更高的精度。/pp　　strong附加的数字和模拟I/O./strong/pp　　SANSFLEX 控制器拥有比DCS-300更多的附件连接端口，以及集成多个外部设备的能力，提供增强和改进的通信，减少了对外部数据采集(DAQ)系统的需求。/pp　　strongTEDS 功能/strong/pp　　内置的 TEDS 功能允许控制器在连接设备时自动识别力传感器或引伸计以及相应的校准信息，从而消除了出错的风险。传感器电子数据表(TEDS)是存储传感器识别和校准数据的标准化方法。这种能力是材料测试行业领导者的期望。/pp　　strong分流校准/strong/pp　　SANSFLEX 控制器中拥有通常用于世界上最先进的伺服液压系统上的分流校准功能。通过验证力传感器是否受损，有助于防止收集不良数据。通过分流校准，可以快速验证力传感器的状况，而无需进行全面校准，从而可以完全放心地对结果的完整性进行测试。/pp　　strong安全电缆连接器/strong/pp　　在测试操作过程中信号通道丢失时，会strong/strong损坏负载的机架、夹具或试样。与其他控制器上常见的USB连接器不同，控制器使用 RJ50 和以太网连接器RJ45 提供安全的电缆连接，安全连接可防止此类事件的发生。RJ50 和以太网RJ45连接器具有锁定机制，有助于确保安全的电气连接。/pp　　strong以太网通信/strong/pp　　以太网支持更快的数据速率，更可靠的通讯协议，并且允许比USB更长的电缆长度。/pp　　strong灵活性/strong/pp　　SANSFLEX 控制器可以通过选择其他控制板来定制基础模型之外的内容。可以选择现在和将来需要的功能，提供最高的灵活性和最大的整体价值。凭借极快的数据采集速率和更高的分辨率，可以比以往更准确地运行测试。/ppbr//p

导读试验机行业是一个传统而又新型的行业。随着新材料的应用和新技术的发展，更高的质量要求带动市场对试验机提出更精确和更高性能的要求，从而获得更加真实、科学的试验数据，为技术发展夯实基础。力试科仪（LSI）专注力学试验仪器设备的研发、制造、销售和服务。其中，研发是试验机的核心和源头，高端试验机的研发，离不开与时俱进的核心技术。公司自创办以来，自主创新研发了多个主打高端产品，电子万能材料试验机、电液伺服疲劳试验机、多轴协调加载系统和各类专用试验机。这次，我们先来聊一聊电液伺服疲劳试验机的核心技术。力试电液伺服疲劳试验机可用于各类材料的力学性能测试，例如低周疲劳、高周疲劳、裂纹扩展、断裂韧性等常规力学测试，同时也可以集成高低温、湿度、腐蚀环境箱进行复杂环境的耦合试验。这么一个可广泛用于航空航天、汽车、船舰、军工、冶金、建材、科研院校、质量检测等领域的“全能”产品，它的核心技术可分为三点进行阐述（试验机机械结构设计、测量控制系统、软件）。一、试验机机械结构设计1) 加载系统的同轴度在试验中，不同轴的情况会导致试样在拉伸试验中产生弯曲，会对试样造成“提前破坏”，弹性模量也会产生较大的偏差。我们通过不断地迭代创新，设计了对中系统调节环，它用于高精度夹具，圆试样和扁平试样的高同轴度夹持，配套系统对中套件，可以非常直观地对试样夹持前后左右以及角度方向实现六自由度的精确调整。配合标准同轴度测量试样，应变采集系统和分析软件，可以极大地改善试验加载的同轴度。2) 伺服液压缸伺服液压缸是疲劳试验机的核心部件，可直接影响到试验的准确性、可重复性和效率。力试应用独创的先进密封技术，专业的高端加工工艺，经过大量的对比试验来选择制造材料，对精度的要求极高。每个伺服液压缸的零件无一不经过严格的质检，确保装配到每台试验机上的伺服液压缸达到力试的质量要求。先进的密封技术赋予伺服液压缸极低的摩擦力和超长的寿命，在100Hz的高频下保证具有满足高端试验的精度和可靠性，并且能够实现拉压过零试验的完美控制。3) 油源液压秉承安全、高效运行的原则，融入节能、环保的现代设计理念。HPS-HE系列油源为全新一代静音液压动力系统，为实验室内液压驱动设备高效提供动能的同时，让用户尽享安静、清洁的空间。大流量液压站采用多泵组并联设计，根据需要启用一组或者几组油泵，极大的节约了能源，并有效减少了占地空间。主要特点有：a. 具有“零压”启动、高\低压切换功能；b. 恒压变量系统，保证系统压力的同时，最大化节能；c. 全密闭式结构，良好的隔音、绝热、环保效果；d. 外部无任何泄漏，避免灰尘、油液混合成垢；e. 内部优化布局，介质温度保持均匀；f. 有效的通风设置，保证良好通风、通气效果；g. 液晶操控面板，易于参数设置、监控；h. 可进行远程、本机操控；i. 可供多台设备运行，且具有先开后关功能。二、测量控制系统1) 控制器控制器是试验机设备的核心部件，一方面它在上位机软件的指挥下实现对试验设备的动作控制；另一方面它实时采集试验过程中试样上产生的力、形变，以及其它可能发生的物理量变化，在系统内都能根据控制算法将采集到的物理量变化又反馈到控制上。控制器关键性能：a. 系统频率：控制器的系统频率作为控制系统的关键指标，它决定控制器的闭环控制能力，系统频率越高意味着可以执行反馈控制的能力越强，可以支持试验机设备的动作越快，控制精度也越高。b. 采样频率：指控制器在每个时间片有效的采样数，对于大多数控制器而言，采样频率与系统频率一致，运行速度越高的试验需要控制器的采样频率越高，才可保障在短时间试验过程中有足够的力、变形、位移等的采样数据。c. 试验频率：试验频率是指设备用于疲劳试验时，每秒可支持的循环次数，它由多方面的因素决定（包括设备可支持的最大移动速度、加速度以及过零点时的平稳切换能力等因素有关），控制器可支持的试验频率则是最重要环节。d. A/D分辨率：是指控制采集系统模数转换能力，常见的A/D芯片有24位、20位、16位等，不同的A/D芯片能力不同，可提供的分辨率存在差异。e. 曲线吻合度：控制能够按预定的轨迹函数执行，控制器的控制算法起到关键作用。f. 稳定性：对于疲劳试验或长时间蠕变、松弛等试验，很多试验时间以月为单位，系统的稳定性十分关键。2) 力值测量系统力值测量系统是试验机不可或缺的测量部分，几乎所有类型的静态和动态材料物理性能测试设备，都离不开对力值的测量。无论是拉伸、压缩、冲击、剪切、剥离、疲劳还是断裂力学试验，力值都是最重要的测量指标。常见的力传感器有应变式、压力式、压电式以及加速度计等类型。力值测量系统关键指标：a. 零点漂移：是指在传感器静置状态下，发生的力值变化，一般而言，变化范围越小，说明传感器越稳定或环境干扰越小，但静止不变时，也有可能是传感器系统的灵敏度不够或A/D分辨率高导致。b. 温度漂移：是指传感器在环境温度变化情况发生的力值偏移。c. 非线性度：在传感器的量程范围内，线性好坏常用非线性度指标，非线性度值越低，说明线性越好。d. 特殊的，疲劳试验机的测力传感器一直处于高频交变的工作状态，弹性体相关的迟滞性、蠕变特性等和普通的静态测力传感器有很大的区别，一般疲劳机的力传感器在这些方面的指标远优于常规的载荷传感器。3) 变形测量系统变形测量系统是试验机常用的测量部件，它一般用于测量试样标距内的变形、弯曲扰度、裂纹开口宽度变化、压缩高度变化以及冲击产生的变形等。a. 变形测量系统按照是否接触试样，可分为接触式引伸计和非接触引伸计。常用的接触式变形测量装置包括：电子引伸计、全自动引伸计、千分表、扰度计、电容感应式引伸计、电磁感应式引伸计等.常用的非接触式变形测量装置包括：视频引伸计、激光位移计、红外位移计等。非接触式引伸计具有对试样无损伤测量的特点，对于软材料、复杂环境、大变形测量方面有不可替代的优势。b. 变形测量系统按照温度适用范围又可分为；常温引伸计、低温引伸计和高温引伸计等。变形测量系统关键指标与力传感器的关键指标基本相似。c. 应变疲劳对引伸计有更高的要求，需要更高的分辨率和响应频率。特别是高温应变疲劳引伸计，具有很高的技术难度。4) 位移测量系统与力传感器测量系统和变形测量系统稍有不同，位移测量系统一般是伴随机器提供，它主要用以捕获设备横梁或作动器的移动变化，是设备实现精准移动控制的重要测量部件。位移计常见有用于间接测量的固定在电机轴上的旋转编码器和直接用于测量横梁或作动器运动的LVDT、光栅尺、拉线编码器、磁滞伸缩计等。电子万能试验机一般采用旋转编码器，实现横梁位移的间接测量，位移的分辨率是通过编码器的线数、丝杆螺距、减速比等参数间接计算获得；而液压机和大多数的疲劳试验机则多以直接测量为主，位移的分辨率直接体现在位移传感器上。无论是间接测量还是直接间接，由于受到试验机机架、力传感器连接部件和试样夹具等部分的柔度影响，往往作用到试样上的变形，不能简单等同于位移测量值，两者之间实质上存在较大偏差。三、DynamicExpert试验软件力试自主知识产权多用途动态测试软件DynamicExpert ，是款易上手却不失专业性的试验软件。它具有简单直观的方案编辑界面、灵活方便的曲线调整功能、可配置的实时循环数据运算功能、强大的数据存储功能、丰富的试验波形支持以及快捷的试样保护功能。a. 试验机试验应用技术：先进复合材料试验软件包，低周疲劳试验软件包、裂纹扩展试验包（恒载增K、降K、恒K ）、断裂韧性试验包（KIC、CTOD、J1C试验、阻力曲线）、谱载试验软件包、弹性体试验软件包等；特别是裂纹扩展实时自动降K 、 弹性体动刚度、弹性刚度、阻尼刚度、损耗角、能量、阻尼系数的核心算法跟多个权威客户家进行了多次数据对比验证。b. 软件的高密度据数据存储技术：力试的疲劳试验软件实现了高达10^8寿命试验数据全部通道数据高密度数据存储、数据检索查询功能，并且正在申请自主知识产权。c. 实时数据处理技术：循环载荷峰谷值、动态模量、塑性应变、弹性应变、刚度、损耗角等实时数据高性能运算处理。d. 在软件的稳定性、可靠性、扩展性定制、软件的开放性、可升级性等方便；力试的软件经过了多家客户的耐久测试，在多个客户现场经历过3000小时以上，系统不重启、软件不卡、不出异常的考验。e. 软件控制方面：已经实现了相位自动调整、加载起点终点同步协调控制功能；试样保护模块有效了解决了夹持载荷过大的问题。 结语力试深知，试验机的核心技术便是企业的核心技术。我国试验机产业要想取得良性发展，必须注重技术创新，牢牢掌握核心关键技术。正如文章导读所说，新材料技术的应用和技术在不断发展，这也表明试验机行业绝不能停滞不前。力试重视技术人才的引进和培养，提高企业专利意识，加强与高校、企业的交流合作。近两年的基础研发投入（R&D）为7.87%、10.95%，比肩发达国家的企业基础研发投入，取得多项成就，在国产试验机行业中大放光彩。我们会继续秉承自主创新精神，加强交流合作、开拓视野，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，集合精锐力量取得更大的突破。本文作者：力试科仪

故障一:内部电子热动电驿保护动作错误符号：OL1　　解决方法：　　1.检查电机是否过载.　　2.检查 (7-00) 电机额定电流值是否适当。　　3.检查电子热动电驿功能设定。　　4.增加电机容量。松下伺服电机　　故障二:输出电流超过电机驱动器可承受的电流错误符号：OL　　解决方法：　　1.检查电机否过负载。　　2.减低 (7-02) 转矩提升设定值。　　3.增加电机驱动器输出容量。　　故障三:通信异常错误符号：CE1　　解决方法：　　1.检查通讯信号有无反接 SG+,SG-。　　2.检查通讯格式是否正确。　　故障四:电机负载太大错误符号：OL2　　解决方法：　　1.检查电机负载是否过大.　　2.检查过转矩检出准位设定值 (6-03→6-05)。　　故障五:加速中过电流错误符号：OCR　　解决方法：　　1.检查电机驱动器与电机的螺丝有无松动。　　2.检查 U/T1-V/T2-W/T3 输出联机是否绝缘不良。　　3.增加加速时间。　　4.减低 (7-02) 转矩提升设定值。　　5.更换大输出容量电机驱动器。　　故障六:减速中过电流产生错误符号：OCd　　解决方法：　　1.检查 U/T1-V/T2-W/T3 输出联机是否绝缘不良.　　2.减速时间加长。　　3.更换大输出容量电机驱动器。　　故障七:运转中过电流产生错误符号：OCn　　解决方法：　　1.输出联机是否绝缘不良。　　2.检查电机是否堵转。　　3.更换大输出容量电机驱动器。　　故障八:当外部多功能输入端子(M1~M3)设定外部异常与GND 闭合时，电机驱动器停止输出错误符号：EF　　解决方法：清除故障来源后按”RESET”键即可。　　故障九:内部存储器IC数据写入异常错误符号：CF1　　解决方法：　　1.关电后再重新上电。　　2.或者送厂检修。　　故障十:内部存储器 IC 数据读出异常错误符号：CF2　　解决方法：按下RESET键将内部参数重置为出厂。　　故障十一:电机驱动器侦测线路异常(有 CF3.1→CF3.7七种)错误符号：CF3　　解决方法：出现以上七种异常直接送厂检修。　　故障十二:自动加减速模式失败错误符号：CFR　　解决方法：1.电机驱动器与电机匹配是否恰当。2.负载回升惯量过大。3.负载变化过于急剧。　　故障十三:当外部多功能输入端子(M1→M3)设定此一功能时与GND闭合，电机驱动器停止输出错误符号：bb　　解决方法：清除信号来源”bb”立刻消失。