„AC Servo“ variklio tvarkyklė

„Servo“ diskai yra esminis servo sistemų komponentas, sukeliantis didžiąją dalį servo sistemos gedimų. „Tonghang's Servo Drive“ serijoje prieš gamybą ir naudojimą bandoma sistemos bandymai. Tai yra esminis servo sistemos saugos ir stabilumo įvertinimo metodas. Kai servo diskai tampa sudėtingesni, „Servo“ sistemos stabilumo kokybės reikalavimai ir kiti parametrai ir toliau didėja. Tradiciniai servo disko bandymo metodai priklauso nuo rankinio bandymo, kuris yra neveiksmingas, brangus ir neturi garantuoto tikslumo, todėl jie yra netinkami dabartiniams poreikiams. Siekdami užtikrinti gamyklos „Servo“ diskų kokybę, pagerinti produktų bandymo efektyvumą ir pagerinti „Servo“ disko bandymo sistemą, mes sukūrėme efektyvią ir patikimą „Servo“ pavaros bandymo sistemą, todėl mes esame vienas iš „Servo“ sistemos gamintojų, turinčių aukščiausias tyrimų ir plėtros investicijas pramonėje.

Pagrindinės mūsų bandymo sistemos funkcijos yra įkelti servo variklį ir sukonfigūruoti servo disko parametrus, kad atitiktų bandymo sąlygas. Kontroliuojant „Servo“ diską realiu laiku ir rinkdami sukimo momento jutiklio duomenis, galima įgyvendinti konkrečius bandymo elementus. Rezultatai rodo, kad sistema gali išbandyti kelis techninius rodiklius, suteikdama patikimą bandymų sistemą „AC Servo“ pavaros gamybai.

Sistemos sudėtis ir veikimo principas

„AC Servo“ disko bandymo sistemą sudaro dvi dalys: aparatinė ir programinė įranga. Aparatūros sistema yra padalinta į tris pagrindinius modulius:

Ryšio modulis tarp pagrindinio kompiuterio ir servo disko;

Įkėlimo modulis, kuris suteikia reikiamą apkrovą bandymui;

Įsigijimo modulis, teikiantis servo variklio duomenis pagrindiniam kompiuteriui.

Programinė įranga yra padalinta į tris pagrindinius modulius:

Pagrindinis servo disko nustatymų modulis;

Bandymo parametrų konfigūracijos modulis;

„AC Servo“ disko bandymo modulis.

Ryšio modulis pasirenka tinkamą ryšio įrangą, kad sujungtų įvairius funkcinius modulius, įgalindamas ryšį tarp įvairių sistemos įrenginių ir užtikrinant tikslią ir išsamią duomenų perdavimą bei tikrąją - valdymo komandų efektyvumą. Duomenų gavimo modulis, veikiantis kaip esminis tiltas tarp programinės įrangos ir aparatinės įrangos, perduoda surinktus duomenis į pagrindinio kompiuterio duomenų apdorojimo modulį, kad būtų galima analizuoti ir įvertinti bandymo rezultatus. Apkrovos taikymo sistemos modulis taiko tinkamą apkrovą varikliui, atliekamam bandymui, remiantis pagrindinio kompiuterio nustatyta apkrovos verte, užtikrinant, kad servo sistema atitiktų reikiamas bandymo apkrovos sąlygas. Pagrindinis sąrankos modulis paruošia „AC Servo“ diską bandymui, servo disko parametrų konfigūravimui ir atlikti paprastus variklio bandymus, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas bandymo sistemoje. Bandymo parametrų konfigūracijos modulis Konfigūruoja disko parametrus bandymo paruošimo etapo metu, kad atitiktų valdymo režimą ir įkeltų būsenos reikalavimus. Bandymo modulis projektuoja atitinkamų bandymo elementų bandymo metodus ir kontroliuoja disko veikimą pagal bandymo metodus bandymo metu. Ši sistema pasižymi šuliniu - suprojektuota žmogaus - mašinos sąsaja, leidžianti vartotojams visiškai valdyti „AC Servo“ disko bandymo sistemą per pagrindinį kompiuterį.

Sistemos sudėtis ir veikimo principas

„AC Servo“ disko bandymo sistemą sudaro dvi dalys: aparatinė ir programinė įranga. Aparatūros sistema yra padalinta į tris pagrindinius modulius:

Ryšio modulis tarp pagrindinio kompiuterio ir servo disko;
Įkėlimo modulis, užtikrinantis reikiamą apkrovą bandymui;
Įsigijimo modulis, teikiantis servo variklio duomenis pagrindiniam kompiuteriui.

Programinė įranga yra padalinta į tris pagrindinius modulius:

„Servo“ tvarkyklės pagrindinis konfigūracijos modulis;
Bandymo parametrų konfigūracijos modulis;
„AC Servo“ tvarkyklės bandymo modulis.

Ryšio modulis pasirenka tinkamą ryšio įrangą, kad sujungtų įvairius funkcinius modulius, įgalindamas ryšį tarp įvairių sistemos įrenginių ir užtikrinant tikslią ir išsamią duomenų perdavimą bei tikrąją - valdymo komandų efektyvumą. Duomenų gavimo modulis, veikiantis kaip esminis tiltas tarp programinės įrangos ir aparatinės įrangos, perduoda surinktus duomenis į pagrindinio kompiuterio duomenų apdorojimo modulį, kad būtų galima analizuoti ir įvertinti bandymo rezultatus. Apkrovos taikymo sistemos modulis taiko tinkamą apkrovą varikliui, atliekamam bandymui, remiantis pagrindinio kompiuterio nustatyta apkrovos verte, užtikrinant, kad servo sistema atitiktų reikiamas bandymo apkrovos sąlygas. Pagrindinis sąrankos modulis paruošia „AC Servo“ diską bandymui, servo disko parametrų konfigūravimui ir atlikti paprastus variklio bandymus, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas bandymo sistemoje. Bandymo parametrų konfigūracijos modulis Konfigūruoja disko parametrus bandymo paruošimo etapo metu, kad atitiktų valdymo režimą ir įkeltų būsenos reikalavimus. Bandymo modulis projektuoja atitinkamų bandymo elementų bandymo metodus ir kontroliuoja disko veikimą pagal bandymo metodus bandymo metu. Ši sistema pasižymi šuliniu - suprojektuota žmogaus - mašinos sąsaja, leidžianti vartotojams visiškai valdyti „AC Servo“ disko bandymo sistemą per pagrindinį kompiuterį.

Sistemos aparatinės įrangos dizainas

Aparatinės įrangos sistemą sudaro pagrindinis valdymo blokas, servo sistema ir krovimo krovimo sistema.

Ryšio modulio dizainas

Šis projektavimo modulis turi įgyvendinti duomenų keitimą tarp įvairių įrenginių, užtikrinant tikrąjį - laiko perdavimą ir duomenų tikslumą. Duomenų perdavimo turinį šioje sistemoje yra servo disko konfigūracijos instrukcijos, variklio valdymo instrukcijos ir „Servo“ disko būsenos stebėjimo duomenys. Servo disko konfigūracijos instrukcijoms duomenų perdavimo procesas neturi aukšto našumo reikalavimų, o RS485 ryšio sąsaja gali juos atitikti. Variklio valdymo instrukcijoms ir „Servo“ disko būsenos stebėjimo duomenims, reikalingi didelis tikslumas, geras realus - laiko našumas ir aukštos duomenų perdavimo normos. Kadangi šio dizaino „Servo“ diske yra ir CAN ir RS485 ryšių sąsajos, „Canalystl“ ir „Z -“ buvo pasirinktos TEK įranga, kad būtų lengviau inter - įrenginio duomenų ryšys skirtingų tipų perdavimo turiniui.

Įsigijimo modulio dizainas

Šis projektavimo modulis turi surinkti greičio ir sukimo momento duomenis iš bandomo variklio, užtikrinant didelį tikslumą, stabilumą ir stiprias anti - trukdžių galimybes.

Įsigijimo modulis naudoja mikro - diapazono sukimo momento jutiklį ir jo pridedamą sukimo momentą, greitį ir galios matuoklį kaip duomenų gavimo įrangą. Šis jutiklis siūlo puikų našumą, galintį aptikti sukimo momentą, ir greičio bei veleno jėgą, su dideliu tikslumu, puikiu stabilumu ir stipriomis anti - trukdžių galimybėmis, tenkinančiomis našumo reikalavimus. Sukimo momento jutiklis yra prijungtas prie „Servo“ variklio darbinio galo, o galios matuoklio RS485 ryšio sąsaja yra prijungta prie valdymo plokštės RS485 ryšio sąsajos, sudarydama sistemos duomenų kaupimo modulį.

Apkrovos taikymo modulio dizainas

Šis projektavimo modulis varikliui taiko apkrovą. Apkrovos vertę nustato pagrindinio kompiuterio įvestis arba rankinio reguliavimo rankenėlė, užtikrinanti nuoseklią, stabilią apkrovos išvestį su maža klaida.

Apkrovos taikymo modulį sudaro histerezės stabdys, histerezės valdiklis ir valdymo plokštė. Bandymo sistemai reikia saugios ir stabilios apkrovos pritaikymo varikliui. Histerezės stabdžiai suteikia pranašumą, nes palaiko beveik pastovų sukimo momentą, nepriklausomai nuo slydimo greičio, ir gali valdyti didelio sukimo momento išvestį su maža srove. Todėl ši pakrovimo sistema buvo sukurta naudojant histerezės stabdį. Pagrindinio kompiuterio nustatyta apkrovos vertė gaunama naudojant RS485 sąsają, o po duomenų apdorojimo išvedama analoginė vertė, vaizduojanti tikrąją sukimo momento vertę. 24 VDC ... Be tiesioginio įtampos reguliavimo, įtampa - kontroliuojami histerezės stabdžiai paprastai naudoja labiau patobulintą srovę. Histerezės stabdžių sukimo momento reguliavimas ir valdymas pasiekiamas sureguliuojant nuolatinės srovės srovę, tekančią per elektromagnetinę ritę, kad nustatytų išėjimo sukimo momentą. Sukimo momentas ir srovė yra tiesiškai susiję, o pastovios srovės šaltinio naudojimas sumažina dreifo klaidas, kurias sukelia išoriniai stabdžių veiksniai. Valdymo plokštė yra pagrindinis apkrovos - modulio modulis, teikiantis variklio apkrovą. Ši apkrova - Taikant plokštę naudoja STM32F103ZET6 kaip valdymo plokštės apdorojimo branduolį, kuriame yra du analoginiai išėjimai, trys RS485 sąsajos, RS232 sąsaja, RS422 sąsaja, A CAN sąsaja, LED modulis ir mygtuko modulis. Kadangi histerezės valdikliui reikalingas įvesties įtampos diapazonas 0-5 V, analoginė išvesties grandinė yra suprojektuota derinant STM32F103ZET6 lusto vidinį DA keitiklį su OP AMP grandine. LED modulis kartu su mygtuko moduliu įgyvendina tokias funkcijas kaip režimo perjungimas, parametrų nustatymas ir valdymo plokštės būsenos ekranas.

Programinės įrangos dizainas

Sistemos programinės įrangos dizainas

Sistemos pagrindinio kompiuterio kompiuteris buvo sukurtas naudojant QT platformą, panaudojant „Modbus“ ir gali atidaryti ryšio protokolus, kad būtų perduoti ir gauti duomenis ir valdymo komandas, galiausiai parodant jas vartotojo sąsajoje. Remiantis konkrečių funkcinių realaus - laiko reikalavimų analize, užduoties moduliai buvo suskirstyti į tikrąjį - laiką ir ne - real - laiko užduotys. Proceso duomenų objektai „CAN Open“ protokole buvo naudojami siekiant užtikrinti tikslų ir laiku atlikti tikrąjį - laiko užduotis.

Sistemos funkcinio modulio dizainas

Ši programinės įrangos sistema priima modulinę dizaino koncepciją. Remiantis bendrais sistemos reikalavimais, programinės įrangos funkcijos yra padalintos į įrenginio ryšio modulį, „Servo Drive“ pagrindinio konfigūracijos modulį, bandymo sąlygų konfigūracijos modulį ir bandymo modulį.

Įrenginio ryšio modulio dizainas

Kai bus paleista kompiuterio programinė įranga, bus rodomas ryšio nustatymų dialogo langas. Šiame dialogo lange pasirinkite norimą ryšio prievadą, ryšio greitį, įrenginių nuskaitymo diapazoną ir kt.
1) Prisijunkite/atjunkite: Prisijungdami pasirinkite ryšio metodą ir nustatykite ryšio parametrus. Atjungus kai kurias funkcijas galima naudoti neprisijungus.
2) Serverio tvarkyklės pasirinkimas: automatiškai nuskaitykite ir nustatykite prijungto įrenginio ryšio adresą ryšio adresų diapazone arba tiesiogiai įveskite ryšio adresą, kad galėtumėte prisijungti.

Pagrindinių nustatymų modulio dizainas

„Servo Drive Basic“ nustatymų modulis naudoja „Modbus“ ryšio protokolą (8 bitų duomenys, 1 bitų net paritetas, 1 bitų sustojimo bitas, ASCII kodas). Pagrindinės jo funkcijos apima:

1) Parametrų redagavimas: rodo prijungtus servo disko parametrus ir leidžia modifikuoti pasirinktus parametrus. Kiekvienas parametras trumpai aprašytas.

2) Informacija apie aliarmą: rodo dabartinę aliarmo informaciją ir istorinius aliarmo įrašus, gali iš naujo nustatyti dabartinius aliarmus ir prireikus išvalyti istorinius aliarmo įrašus.

3) IO stebėjimas: rodo servo disko įvesties ir išvesties signalo informaciją.

4) Duomenų stebėjimas: rodo servo disko ir variklio informaciją, tokią kaip variklio greitis, sukimo momentas, atskaitos impulsai, grįžtamojo ryšio impulsai ir nuokrypio impulsai.

5) OFSET reguliavimas: nulio analoginiai įvesties signalai (greitis, sukimo momentas).

5) Išplėstinės funkcijos: įgalina variklio nulinės padėties aptikimą ir apkrovos inercijos aptikimą.

6) bandomasis bėgimas: bėgiojimo operacija ir pirmyn/atvirkštinės sukimosi bandymas;
7) Gamyklos nustatymas iš naujo: iš naujo nustato „Servo“ diską į gamyklos nustatymus ir atnaujina pagrindinio kompiuterio parametrų sąrašą.
8) Failų importas/Eksportas: failai yra saugojimo ir duomenų šaltiniai parametrų sąrašams.

Išskyrus failų operacijas, visos kitos funkcijos yra įgyvendinamos programuojant, kad būtų galima pasiekti „Servo būsenos duomenų komunikacijos adresą“, „Parse Modbus“ duomenų paketus ir valdymo vartotojo sąsają valdiklius.

Bandymo sąlygų konfigūracijos modulio dizainas

Siekiant atitikti „AC Servo“ disko bandymo bandymo sąlygas, buvo įgyvendinti šie funkciniai projektai:

1) Apkrovos nustatymas: Apkrovos vertė nustatoma pagrindiniame kompiuteryje ir įvestis į krovimo įkėlimo sistemą pagal ryšio protokolą. Po apdorojimo varikliui taikoma reikiama bandymo apkrova.

2) Valdymo režimo nustatymas: „Servo“ diskas turi penkis valdymo režimus (greičio valdymas, padėties valdymas, namų valdymas, padėties interpoliacijos valdymas ir sukimo momento valdymas). Atitinkamas valdymo režimas nustatomas pagal bandymo reikalavimus. „Can Open Protocol“ aptarnavimo duomenų objektai (SDOS) naudojami perduodant ne - laiką - kritiniai duomenys (parametrai). Atitinkamas valdymo režimas ir testas - susiję parametrai nustatomi modifikuojant duomenų žodyną.

Bandymo modulio dizainas

Bandymo metu sistema turi kontroliuoti „Servo“ disko veikimą realiuoju laiku, kol bandymas bus baigtas. Bet koks valdymo vėlavimas bandymo metu turės įtakos bandymo rezultatams, todėl „Real -“ laiko duomenų perdavimas yra labai svarbus sistemai. „Can Open Communication“ protokolas suteikia judesio valdymo pranašumų, ypač sinchroninę valdymą, todėl jis buvo naudojamas duomenų perdavimui. Jo proceso duomenų objektai (PDOS) dažnai naudojami tam, kad būtų galima perduoti laiką - kritinių proceso duomenys (kontroliniai taškai, valdymo žodžiai, būsenos informacija ir kt.).

SKVN žemėlapių sudarymas atliekamas laiku - kritinio proceso duomenys, susiję su testu. Remiantis šiuo žemėlapiais, valdymo komandos reguliariais intervalais siunčiamos į „Servo“ diską pagal bandymo reikalavimus, įgalinant realią - servo disko laiko valdymą ir bandymo operacijos užpildymą.

Testo rezultatai įvertinami remiantis jutiklio duomenimis ir „AC Servo“ disko techninėmis specifikacijomis, siekiant nustatyti, ar bandomasis įrenginys atitinka nurodytus techninius standartus.

Pagrindinė kontrolės programos dizainas

Bandymo sistema yra padalinta į pagrindinę konfigūraciją, bandymo aplinkos konfigūraciją, bandymo įgyvendinimą ir bandymo rezultatus.

Programinės įrangos sistema turi leidimus, reikalaudami vartotojų prisijungti prie sistemos. Po inicijavimo vartotojas patenka į žmogaus - mašinos sąsają, kurioje yra keli funkciniai ekranai su vartotoju - draugišku perjungimu. Pagrindinis programinės įrangos sistemos procesas apima „AC Servo“ disko konfigūravimą pagrindinėje nustatymų sąsajoje. Patvirtinęs, kad „Servo“ sistema veikia tinkamai, vartotojas patenka į konkrečią bandymo elemento sąsają, pasirenka bandomąjį elementą ir naudoja krovimo įkėlimo sistemą, kad sukonfigūruotų reikiamą apkrovą. Tada bandymo modulis sukonfigūruoja atitinkamus bandymo parametrus. Bandymo metu bandymo parametrai ir apkrova yra koreguojami pagal reikiamus parametrus, o duomenys įrašomi. Baigęs bandymą, duomenys analizuojami siekiant nustatyti bandymo rezultatus. Priklausomai nuo bandymo proceso, vartotojas gali išeiti ar atlikti kitą bandymo elementą.

Eksperimentiniai rezultatai ir analizė

Greičio svyravimo testas

Bandymo reikalavimai: esant varikliui be apkrovos ir įvertinto greičio, atlikite pirmyn ir atgal sukimosi bandymus keliais greičio žingsniais, kad uždarytumėte - kilpos greičio pavaros. „Servo“ pavaros variklis yra išbandomas pastoviu - būsenos greičiu --200 aps / min, 600 aps / min, -1000 aps / min ir 2000 aps / min, kad patikrintų variklio veikimo greičio sklandumą.

Bandymo rodikliai: Kai sistema veikia be apkrovos, tuo mažesnis greitis, tuo didesnis sistemos pasipriešinimas ir tuo didesnis greičio svyravimas. Kai variklis įvertinamas esant 3000 aps / min, svyravimų greitis neturėtų viršyti 1%, kai važiuoja dideliu greičiu didesniu kaip 2000 aps / min; Vykdant vidutiniu greičiu nuo 1000 aps / min iki 2000 aps / min, svyravimų dažnis neturėtų viršyti 3%; ir kai važiuoja mažu ir vidutiniu greičiu nuo 0 iki 1000 aps / min, svyravimo greitis neturėtų viršyti 0,000 aps / min, viršijančio 200 aps / min . 3%.

Bandymo veiksmai: Prijunkite bandomąjį diską su sistema, maitinkite diską, paleiskite pagrindinio kompiuterio programinę įrangą, sukonfigūruokite disko parametrus ir atlikite bandomąjį paleidimą, kad užtikrintumėte tinkamą veikimą. Kai variklis veikia normaliai, perjunkite pagrindinės kompiuterio programinę įrangą į bandymo režimą, nustatykite įkėlimą į ne - įkėlimą, valdymo režimą į greičio režimą ir sukonfigūruokite atitinkamus bandymo parametrus. Kai bandymas bus paruoštas, spustelėkite greičio svyravimo testą. Vairuotojas valdys variklį pagal bandymo reikalavimus. Palaukite, kol bandymas bus baigtas, ir gaukite variklio greičio kreivę bei bandymo rezultatus.

Testo rezultatų analizė: Kreivės svyravimas vidutinio ir mažo greičio svyravimu neviršija 3%, o „AC Servo“ pavara sklandžiai veikia diapazone. Praėjo greičio svyravimo testas.

Išvada

Remdamasis „Servo“ disko bandymo reikalavimais, Tonghangas sukūrė bandymų sistemą, skirtą „AC Servo“ diskams pagal „bendruosius AC servo diskų techninius reikalavimus“. Šis dizainas išskiria skirtingus funkcinius modulius, sumažina sistemos sudėtingumą, išlaikant sistemos funkcionalumą ir palengvindamas būsimą plėtrą. Sistema gali pasigirti racionalia aparatinės ir programinės įrangos dizainu, patikimu funkcionalumu ir intuityvia bei vartotoju - draugišku žmogumi - mašinos sąsaja. Išsamios ekrano funkcijos atitinka praktinius poreikius. Mes projektuojame servo diskus, pritaikytus jūsų specifiniams poreikiams. Norėdami įsigyti užklausų, susisiekite su mumis.