Servoregler Control Cube und Software Cubus

Ermüdungs- und Betriebsfestigkeitsprüfungen mit höchster Flexiblität und Effizienz.
Servoregler Control Cube und Software Cubus

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Für Ermüdungs- und Betriebsfestigkeitsprüfungen kommen bevorzugt servohydraulische Prüfsysteme zum Einsatz. Die Leistungsfähigkeit dieser Anlagen wird wesentlich durch die eingesetzte Mess-, Steuer- und Regelelektronik sowie die dazugehörige Prüfsoftware bestimmt. Hierfür bietet ZwickRoell den Servoregler Control Cube und die Prüfsoftware Cubus an. Sie eignen sich ideal für neue Prüfsysteme und zur Nachrüstung bestehender servohydraulischer Prüfsysteme sowie für mehrachsige Anwendungen.
Dieses System wurde von ZwickRoell gemeinsam mit seinem Partner CaTs3 (Consultants in Automated Test & Structural-dynamic Simulation Systems) entwickelt. Dessen langjährige Erfahrung und Kompetenz spiegelt sich in einem höchst leistungsfähigen Produkt wieder, welches den ständig wachsenden Kundenbedürfnissen gerecht wird und gleichzeitig auch die hohen Sicherheits- und Qualitätsstandards des Hauses ZwickRoell erfüllt.
Ein wesentliches Augenmerk bei der Entwicklung wurde auf hohe Flexibilität und Erweiterbarkeit des Prüfsystems gelegt. Insbesondere bei sich häufig ändernden Prüfanforderungen zeichnet sich die Softwareplattform Cubus durch eine extrem hohe Vielseitigkeit und ein äußerst benutzerfreundliches Bedienkonzept aus. Dabei stehen von der Konfiguration des Prüfstandes, einfach zyklische Versuche bis hin zu fortgeschrittenen Anwendungen geeignete Cubus Prüfprogramme zur Verfügung. Zur Simulation von real ermittelten Betriebslasten wird optional die Iterationssoftware QanTiM® angeboten.

Servoregler Control Cube

Vorteile & Merkmale

  • Ein Mess-, Steuer- und Regelungssystem bestehend aus dem Servoregler Control Cube und der Prüfsoftware Cubus zeichnet sich aus durch:
  • kurze Einarbeitungszeit durch einfache, intuitive und gut strukturierte Benutzeroberfläche
  • Das flexible und modulare Design ermöglicht unkomplizierte Systemkonfigurationen zur Anpassung an einfache bis komplexe Prüfanforderungen.
  • mehrkanalige Anwendungen durch einfache Erweiterbarkeit von 1 bis zu 32 Regelkanäle
  • platzsparend und flexibel durch kompaktes 1/2 19" Gehäuse mit integriertem Signalgenerator - der weltweit kleinste Servoregler
  • Das Sicherheitskonzept umfasst eine integrierte Sicherheitsschnittstelle für Not-Halt.
  • Grundeinheit in Ein- oder Zweikanalausführung erhältlich
  • Realisierung zyklischer Prüfaufgaben durch optimierten 4-kHz-Datenerfassungs- und Regeltakt
  • hochgenaue und zuverlässige Messdatenerfassung mit 19-bit-Auflösung
  • zuverlässige PC-Anbindung und hohe Datenübertragungsrate via Ethernet
  • Basissoftware Cubuslight und Prüfsoftware Cubus für vielfältige kundenspezifische Prüfaufgaben
  • Softwarepaket QanTiM® zur Simulation von real ermittelten Betriebslasten

Technischer Überblick

Beschreibung

Wert

Regeltakt

4096

Hz

Messwerterfassung (max. Abtastrate)

4096

Hz

Erweiterungssteckplätze

3

PC-Schnittstelle

Ethernet

Universal-Messverstärker

2x universeller digitaler Signalumwandler, erweiterbar auf bis zu 8 pro Control Cube; 19 bit Auflösung bei 64 kHz over sampling und Mittelwertbildung

Analoge Ein- und Ausgänge

2x analoge ±10 V Eingänge, verfügbar für externe Befehle oder externe Messverstärker

2x analoge ±10 V Ausgänge, verfügbar für synchronisierte Steuerung externer Geräte. Ebenfalls verfügbar für Monitorsignale z.B. zu einem externen Oszilloskop.
Optional erweiterbar.

Digitale Ein- und Ausgänge

2x optik-gekoppelte digitale Eingänge

2x digitale Ausgänge. Optional erweiterbar.

Elektrischer Anschluss

85 ... 264 V AC, 47 ... 63 Hz, 150 W

Abmessungen (H x B x T), ca.

94 x 233 x 315

mm

Gewicht, ca.

8

kg

Systemgrafik

Die technischen Merkmale und Anschlussmöglichkeiten des Control Cubes

(1)    PC-Anbindung via Ethernet-Schnittstelle

(2)    Mehrkanal Verbindung bis zu 32 Regelkanäle

(3)    Optionale ± 10V Sollwertvorgabe/Monitorkanäle

(4)    Digitale I/O Anbindung

(5)    Anschluss der Fernbedienung

(6)    Hydraulik-Anschluss

(7)    Systemanschluss z.B. für Schutztüre

(8)    Sicherheitsanschluss zur Integration des Not-Aus-Kreises

(9)    Kanalidentifikation durch LED

(10)  Universelle Messverstärker für AC oder DC Sensoren

(11)  Analoges I/O Modul (Option)

Prüfsoftware Cubus

Basissoftware

Die Basissoftware CubusLight mit ihrer Autotune-Funktion
  • Die Prüfsoftware Cubus ist in drei Modulen organisiert:
  • Einrichten
    Konfiguration des Prüfstandes und Einrichten aller Regelparameter und Einstellungen
  • Daten
    Datenerfassung, Datenanzeige und Datenexport
  • Test
    Bestimmung und Durchführung des Tests

Diese geordnete Struktur erleichtert das schnelle Finden aller Funktionen.

Versuchsoptionen

Blockprogramme

  • Grafischer Editor für den Prüfablauf
  • Einfaches Einfügen von unterschiedlichen Blockelementen in den Prüfablauf
  • Elemente: zyklisch, Rampen, Haltestufen, Datenerfassung, Digitale I/Os, Prozeduren, usw.
  • Untersequenzen erlauben verschachtelte und nutzerspezifische Wiederholungen
  • Prüfposition innerhalb der Sequenz kann verschoben werden

Dura Lebensdauerversuche

  • Wiedergabe von vordefinierten Zeitverlauf Drive-Files
  • Aneinanderfügen mehrerer Drive-Files zu einer Testsequenz
  • Trendmonitor Überwachung

Externe Prüfungen

  • Externe Ansteuerung ohne Nutzung des reglereigenen Funktionsgenerators
  • Die Befehlsquelle kann sowohl ein externer analoger oder PC-gesteuerter Antrieb sein

Cyclic Pro

  • Probenverwaltung
  • Datenerfassung
  • Spitzenwerterfassung
  • Brucherkennung
  • Testqualität-Überwachung mit Toleranzbänder
  • Dehnungsregelung für LCF
  • Inspektions-Intervall
  • Testparameter z.B. Frequenz, Amplitude, Mittelwert können während dem laufenden Test verändert werden
  • Adaptive Spitzenwertregelung
  • Mischmodus z.B. weggeregelt nach Kraftspitzen
  • Grafische Hüllkurve mit Grenzüberwachung
  • Signalformen: Sinus, Rechteck, Dreieck, Trapez, Sägezahn

Rampen

  • Grafischer Editor für den Prüfablauf
  • Einfaches Einfügen von Elementen in den Prüfablauf
  • Ideal geeignet für Strukturtests
  • Brucherkennung mit Kraftabfall
  • Elemente für erweiterte Rampenfunktionen, Haltephasen, Datenerfassung, usw.

Kundenspezifische Versuche

  • Die Plug-In Architektur von Cubus gestattet die Entwicklung und Einbindung individueller Tests
  • Beispiele sind Seatbelt-Anchorage-Test oder Side-Instrusion-Test
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Erweiterungsoptionen

Allgemeine Funktionen

  • Aufzeichnung von Ereignissen
  • Virtuelle Kanäle
  • Passwortschutz / Benutzerverwaltung
  • Linearisierung von Messwertaufnehmern
  • Externe analoge Sollwertvorgabe
  • Externe Monitorausgänge z.B. Kraft, Weg
  • Sprachumschaltung

Messwerterfassung und Darstellung

  • XY-Grafik
  • Datenexport/ Datenanzeige
  • Zeitlicher Ablauf
  • Vom Benutzer konfigurierbare digitale Anzeige: Echtzeit, Max., Min., Amplitude, Mittelwert, Spitze, Tal, Zyklenzähler
  • Spitzenwerterfassung

Regelung

  • PID Auto-Tune
  • Adaptive, integrierte PID-Regelung
  • Kompensation, Kaskadenregelung

Mehrkanalanwendungen

  • Hydraulikgruppierung
  • Globaler und lokaler Verstärkungsfaktor
  • Automatischer, synchronisierter Master-Slave-Betrieb

Prozeduren

  • Auszuführende Aktionen auf definierte Ereignisse
  • Editor für Prozeduren
  • Ereignis-Aktions-Matrix
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TU München setzt bei Ermüdungsprüfung auf ZwickRoell

Der Lehrstuhl für Maschinenelemente der TU München, der auch den Namen „Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG)“ trägt, ist heute als international renommierte Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebe etabliert. Im Fokus der Forschungstätigkeiten steht die Erarbeitung von Methoden und gesicherten Aussagen zu Lebensdauer, Wirkungsgrad und Schwingungsverhalten an diesen Komponenten. Um den Anforderungen von zukünftigen Forschungsprojekten gerecht zu werden, wurden mehrere servohydraulische Prüfstände durch ZwickRoell modernisiert.
TU Munich
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