AC Servo Motor juht

Servo -draivid on servosüsteemide ülioluline komponent, põhjustades valdava enamuse servosüsteemi tõrkeid. Tonghangi Servo Drive'i seeria läbib süsteemite testimise enne tootmist ja kasutamist. See on ülioluline hindamismeetod servosüsteemi ohutuse ja stabiilsuse osas. Kuna servo -draivid muutuvad keerukamaks, suurenevad servosüsteemi stabiilsuse ja muude parameetrite kvaliteedinõuded. Traditsioonilised servo -ajami testimismeetodid tuginevad käsitsi testimisele, mis on ebaefektiivne, kulukas ja millel puudub garanteeritud täpsus, muutes need praeguste vajaduste jaoks ebapiisavaks. Servo -draivide tehase kvaliteedi tagamiseks, toodete testimise tõhususe parandamiseks ja servo -ajami testimissüsteemi täiustamiseks oleme kavandanud tõhusa ja usaldusväärse servo -ajami testimissüsteemi, muutes meid üheks servosüsteemi tootjatest, kellel on tööstuses kõrgeimad teadus- ja arendustegevuse investeeringud.

Meie testisüsteemi peamised funktsioonid on laadida servomootor ja konfigureerimine Servo -draivi parameetrid testitingimuste täitmiseks. Servo -draivi kontrollimisel reaalajas ja kogudes pöördemomendi andurite andmeid, saab rakendada konkreetseid testüksusi. Tulemused näitavad, et süsteem saab testida mitut tehnilist näitajat, pakkudes usaldusväärset testisüsteemi vahelduvvoolu servo draivi tootmiseks.

Süsteemi koosseisu ja tööpõhimõte

AC Servo draivi testsüsteem koosneb kahest osast: riist- ja tarkvara. Riistvarasüsteem jaguneb kolmeks peamiseks mooduliks:

Suhtlusmoodul ho seeviarvuti ja servo -draivi vahel;

Laadimismoodul, mis tagab testimiseks vajaliku koormuse;

Omandamismoodul, mis pakub hostiarvutile servomootori andmeid.

Tarkvara jaguneb kolmeks peamiseks mooduliks:

Servo -draivi põhimoodul;

Testi parameetri konfiguratsioonimoodul;

AC Servo ajami testmoodul.

Kommunikatsioonimoodul valib erinevate funktsionaalsete moodulite ühendamiseks sobivad kommunikatsiooniseadmed, võimaldades süsteemi erinevate seadmete vahelist suhtlust ning tagades täpse ja täieliku andmeedastuse ning kontrollkäskude reaalajas tõhususe. Andmete hankimise moodul, mis toimib tarkvara ja riistvara vahelise üliolulise sillana, edastab kogutud andmed hostiarvuti andmetöötlusmoodulisse testi tulemuste analüüsimiseks ja otsustamiseks. Koormusrakendussüsteemi moodul rakendab katsetatavale mootorile sobivat koormust, tuginedes ho seeviarvuti seatud koormuse väärtusele, tagades, et servosüsteem vastab testi jaoks vajalikele koormuse tingimustele. Põhiline seadistusmoodul valmistab AC Servo -draivi testimiseks, servo -draivi parameetrite konfigureerimiseks ja lihtsate mootorikatsete tegemiseks, et tagada testsüsteemis nõuetekohane töö. Testiparameetri konfiguratsioonimoodul konfigureerib testi ettevalmistamise etapis draivi parameetrid, et täita juhtimisrežiimi ja laadida oleku nõudeid. Testmoodul kavandab vastavate testiüksuste testimismeetodid ja kontrollib draivi töö vastavalt katsemeetodile. Selles süsteemis on hästi läbimõeldud inimese-masina liidese, mis võimaldab kasutajatel hostiarvuti kaudu täielikult juhtida AC Servo draivisüsteemi.

Süsteemi koosseisu ja tööpõhimõte

AC Servo draivi testsüsteem koosneb kahest osast: riist- ja tarkvara. Riistvarasüsteem jaguneb kolmeks peamiseks mooduliks:

Suhtlusmoodul ho seeviarvuti ja servo -draivi vahel;
Laadimismoodul, mis annab testimiseks vajaliku koormuse;
Omandamismoodul, mis pakub majuturvutile servomootoriandmeid.

Tarkvara jaguneb kolmeks peamiseks mooduliks:

Servo draiveri põhikonfiguratsioonimoodul;
Testi parameetri konfiguratsioonimoodul;
AC Servo draiveri testimoodul.

Kommunikatsioonimoodul valib erinevate funktsionaalsete moodulite ühendamiseks sobivad kommunikatsiooniseadmed, võimaldades süsteemi erinevate seadmete vahelist suhtlust ning tagades täpse ja täieliku andmeedastuse ning kontrollkäskude reaalajas tõhususe. Andmete hankimise moodul, mis toimib tarkvara ja riistvara vahelise üliolulise sillana, edastab kogutud andmed hostiarvuti andmetöötlusmoodulisse testi tulemuste analüüsimiseks ja otsustamiseks. Koormusrakendussüsteemi moodul rakendab katsetatavale mootorile sobivat koormust, tuginedes ho seeviarvuti seatud koormuse väärtusele, tagades, et servosüsteem vastab testi jaoks vajalikele koormuse tingimustele. Põhiline seadistusmoodul valmistab AC Servo -draivi testimiseks, servo -draivi parameetrite konfigureerimiseks ja lihtsate mootorikatsete tegemiseks, et tagada testsüsteemis nõuetekohane töö. Testiparameetri konfiguratsioonimoodul konfigureerib testi ettevalmistamise etapis draivi parameetrid, et täita juhtimisrežiimi ja laadida oleku nõudeid. Testmoodul kavandab vastavate testiüksuste testimismeetodid ja kontrollib draivi töö vastavalt katsemeetodile. Selles süsteemis on hästi läbimõeldud inimese-masina liidese, mis võimaldab kasutajatel hostiarvuti kaudu täielikult juhtida AC Servo draivisüsteemi.

Süsteemi riistvara kujundamine

Riistvarasüsteem koosneb põhikontrolliüksusest, servosüsteemist ja laadimissüsteemist.

Suhtlusmooduli disain

See kujundusmoodul peab rakendama andmevahetust erinevate seadmete vahel, tagades reaalajas edastamise ja andmete täpsuse. Selle süsteemi andmeedastuse sisu sisaldab Servo -draivi konfiguratsiooni juhiseid, mootori juhtimisjuhiseid ja servo -draivi oleku jälgimise andmeid. Servo -draivi konfiguratsioonijuhiste jaoks ei ole andmeedastusprotsessil kõrge jõudlusnõudeid ja RS485 kommunikatsiooniliides saab neid täita. Mootori juhtimisjuhiste ja Servo Drive'i oleku jälgimise andmete jaoks on vajalik suur täpsus, hea reaalajas jõudlus ja kõrged andmeedastuskiirused. Kuna selles kujunduses oleval servo-draivil on nii CAN kui ka RS485 kommunikatsiooniliidesed, valiti CANICALSTL ja Z-TEK-seadmed, et hõlbustada erinevat tüüpi ülekandesisaldust.

Omandamismooduli disain

See disainimoodul peab koguma testitavast mootorist kiiruse ja pöördemomendi andmeid, tagades suure täpsuse, stabiilsuse ja tugevad sekkumisvastased võimalused.

Omandamismoodul kasutab andmete hankimise seadmena mikrovahemiku pöördemomendi andurit ja sellega kaasnevat pöördemomenti, kiirust ja võimsusmõõturit. See andur pakub suurepärast jõudlust, mis on võimeline tuvastama nii pöördemomenti kui ka kiiruse ja võlli jõudu, suure täpsusega, suurepärase stabiilsuse ja tugeva sekkumisvastase võimalusega, vastates jõudlusnõuetele. Pöördemomendi andur on ühendatud servomootori tööotsaga ja toitemõõturi RS485 kommunikatsiooniliides on ühendatud juhtimisplaadi RS485 kommunikatsiooniliidesega, moodustades süsteemi andmete hankimise mooduli.

Laadige rakenduse mooduli kujundus

See kujundusmoodul rakendab mootorile koormust. Koormusväärtus seab hostiarvuti sisendi või käsitsi reguleerimise nupu, tagades järjepideva, stabiilse koormuse väljundi madala veaga.

Koormusrakendusmoodul koosneb hüstereesipidurist, hüstereesikontrollerist ja kontrollplaadist. Testisüsteem nõuab mootorile ohutut ja stabiilset laadimist. Hüstereesipidurid pakuvad peaaegu püsiva pöördemomendi säilitamist, sõltumata libisemiskiirusest, ja need võivad juhtida madala vooluga kõrge pöördemomendi väljundit. Seetõttu oli see laadimissüsteem konstrueeritud hüstereesipiduriga. Hostiarvuti seatud koormusväärtus võetakse vastu RS485 liidese kaudu ja pärast andmetöötlust on väljastatud analoogväärtus, mis tähistab tegelikku pöördemomendi väärtust. 24 VDC jaoks ... Lisaks otsesele pingeregulatsioonile kasutavad pingega kontrollitud hüstereesipidurid üldiselt täpsemat praegust kontrolli. Hüstereespiduri pöördemomendi reguleerimine ja juhtimine saavutatakse, reguleerides väljundmomendi määramiseks elektromagnetilise mähise voolavat alalisvoolu. Pöördemoment ja vool on lineaarselt seotud ning konstantse voolu allika kasutamine minimeerib välistest pidurdamisfaktoritest põhjustatud triivivigu. Juhtplaat on laadimissüsteemi võtmemoodul, pakkudes mootori koormust. Selles koormusplaanil kasutab juhtplaadi töötlemissüdamina STM32F103Zet6, millel on kaks analoogväljundit, kolme RS485 liidest, RS232 liidest, RS422 liidest, CAN-i liides, LED-moodulit ja tõukejõu moodulit. Kuna hüstereesi kontroller nõuab sisendpinge vahemikku 0-5 V, on analoog väljundskeem konstrueeritud, ühendades STM32F103ZET6 CHIPi sisemise DA muunduri OP AMP vooluahelaga. LED -moodul koos pushButtoni mooduliga rakendab selliseid funktsioone nagu režiimi lülitamine, parameetrite seadistamine ja juhtplaadi oleku kuva.

Tarkvara kujundamine

Süsteemi tarkvara kujundamine

Süsteemi hostiarvuti töötati välja QT -platvormi abil, kasutades ModBusi ja saab avada kommunikatsiooniprotokolle andmete ja juhtimiskäskude edastamiseks ja vastuvõtmiseks, kuvades need lõpuks kasutajaliideses. Spetsiifiliste funktsionaalsete reaalajas nõuete analüüsi põhjal jagunesid ülesandemoodulid reaalajas ja mittereaalse aja ülesanneteks. Protokolli protsesside andmete objekte kasutati reaalajas ülesannete täpse ja õigeaegse täitmise tagamiseks.

Süsteemi funktsionaalne mooduli kujundus

See tarkvarasüsteem võtab kasutusele modulaarse disaini kontseptsiooni. Süsteemi üldiste nõuete põhjal jagunevad tarkvarafunktsioonid seadmeühenduse mooduliks, Servo Drive'i põhi konfiguratsioonimooduliks, testitingimuste konfiguratsioonimooduliks ja testimooduliks.

Seadme ühenduse mooduli kujundus

Kui hostiarvutitarkvara käivitatakse, kuvatakse dialoogiboks sideseaded. Valige selles dialoogiboksis soovitud kommunikatsiooniport, kommunikatsioonisagedus, seadme skaneerimise vahemik jne.
1) Ühendage/katkestage: valige ühendamisel kommunikatsioonimeetod ja määrake kommunikatsiooniparameetrid. Ühendamise korral saab mõnda funktsiooni kasutada võrguühenduseta.
2) Serveri draiveri valik: skannige ja tuvastage ühendatud seadme kommunikatsiooniaadress kommunikatsiooniaadressi vahemikus või sisestage ühenduse loomiseks otse sideaadress.

Põhisätteid mooduli kujundus

Servo Drive'i põhiseadete moodul kasutab ModBus Communication Protocolit (8-bitised andmed, 1-bitine isegi pariteet, 1-bitine stoppbit, ASCII kood). Selle peamised funktsioonid hõlmavad järgmist:

1) Parameetri redigeerimine: kuvab ühendatud servo -draivi parameetrid ja võimaldab valitud parameetreid muuta. Iga parameetrit kirjeldatakse lühidalt.

2) Alarmi teave: kuvab praeguse häireteabe ja ajalooliste häirete kirjed ning saab vajadusel lähtestada praegused häired ja ajaloolised häireseadmed.

3) IO seire: kuvab servo -draivi sisendi ja väljundsignaali teabe.

4) Andmete jälgimine: kuvab servo -draivi ja mootoriteabe, näiteks mootori kiirus, pöördemoment, referentsmpulsid, tagasiside impulsid ja hälbempulsid.

5) Nihke reguleerimine: Zeros analoogsisendisignaalid (kiirus, pöördemoment).

5) Täiustatud funktsioonid: võimaldab mootori nullpositsiooni tuvastamist ja inertsuse tuvastamist.

6) proovikäik: sörkige töö ja edasi/tagurpidi pöörlemise test;
7) Tehase lähtestamine: lähtestab servo -draivi tehase sätted ja värskendab hostiarvuti parameetrite loendit.
8) Faili import/eksport: failid toimivad parameetrite loendite salvestus- ja andmeallikatena.

Kõik muud funktsioonid, välja arvatud failitoimingud, rakendatakse programmeerimise kaudu, et pääseda juurde servo oleku andmeside aadressile, Parse Modbusi andmepakettidele ja juhtida kasutajaliidese juhtelemente.

Testi tingimuste konfiguratsioonimooduli kujundus

AC Servo -draivi testimise katsetingimuste täitmiseks rakendati järgmisi funktsionaalseid kujundusi:

1) Koormuse seadistamine: koormusväärtus seatakse hostarvutis ja sisestage laadimissüsteemi vastavalt kommunikatsiooniprotokollile. Pärast töötlemist rakendatakse mootorile vajalikku katsekoormust.

2) Juhtimisrežiimi seadistamine: Servo -draivil on viis juhtrežiimi (kiiruse juhtimine, positsiooni juhtimine, kodujuhtimine, positsiooni interpolatsiooni juhtimine ja pöördemomendi juhtimine). Vastav juhtimisrežiim on seatud vastavalt testinõuetele. Can Avage Protocol's Service Data Objects (SDOS) kasutatakse mittekriitiliste andmete (parameetrite) edastamiseks. Vastavad juhtimisrežiimi ja testiga seotud parameetrid seatakse andmesõnastiku muutmise teel.

Katsemooduli kujundus

Testi ajal peab süsteem kontrollima servo -draivi töö reaalajas, kuni test on lõpule jõudnud. Mis tahes kontrolli viivitus testi ajal mõjutab testi tulemusi, muutes reaalajas andmeedastuse süsteemi jaoks oluliseks. Can Open Communication Protocol pakub eeliseid liikumise juhtimisel, eriti sünkroonset juhtimist, seega kasutati seda andmeedastuseks. Selle protsessiandmete objekte (PDO-sid) kasutatakse sageli ajakriitiliste protsesside andmete (seadepunktide, juhtimissõnade, olekuteabe jms) edastamiseks.

KPD-kaardistamine viiakse läbi testiga seotud ajakriitiliste protsesside andmetel. Selle kaardistamise põhjal saadetakse kontrollkäsud Servo-draivisse regulaarsete intervallidega vastavalt testinõuetele, võimaldades servo-draivi reaalajas kontrolli ja lõpetades testoperatsiooni.

Testi tulemusi hinnatakse anduri andmete ja AC Servo Drive'i tehniliste spetsifikatsioonide põhjal, et teha kindlaks, kas testitav seade vastab määratud tehnilistele standarditele.

Peamine juhtimisprogrammi kujundamine

Testisüsteem jaguneb põhikonfiguratsiooniks, testi keskkonna konfiguratsiooniks, testi rakendamiseks ja testi tulemusteks.

Tarkvarasüsteemil on õigused, mis nõuavad kasutajatel süsteemi juurdepääsu sisselogimiseks. Pärast initsialiseerimist siseneb kasutaja inimese-masina liidesesse, mis sisaldab mitu funktsionaalset ekraani, kasutajasõbraliku lülitusega. Tarkvarasüsteemi peamine protsess hõlmab AC Servo draivi konfigureerimist põhiseadete liideses. Pärast kinnitamist, et servosüsteem töötab korralikult, siseneb kasutaja konkreetsesse testüksuse liidesesse, valib testiüksuse ja kasutab vajaliku koormuse konfigureerimiseks laadimissüsteemi. Seejärel konfigureerib katsemoodul vastavad testiparameetrid. Katse ajal reguleeritakse testi parameetreid ja koormust vastavalt vajalikele parameetritele ja andmed registreeritakse. Pärast testi lõpuleviimist analüüsitakse andmeid testi tulemuste määramiseks. Sõltuvalt testimisprotsessist saab kasutaja väljuda või viia läbi mõne muu testiüksuse.

Eksperimentaalsed tulemused ja analüüs

Kiiruse kõikumise test

Testi nõuded: kui mootor pole koormata ja nimikiirusel, tehke edasi ja tagurpidi pöörlemiskatsed suletud ahela kiiruse draivide mitme kiiruse sammuga. Servo -ajamimootorit testitakse püsiseisundi kiirusel -200 p / min, 600 p / min, -1000 p / min ja 2000 p / min, et kontrollida mootori töökiiruse sujuvust.

Testi näitajad: kui süsteem ei tööta koormuseta, seda madalam on kiirus, seda suurem on süsteemi takistus ja seda suurem on kiiruse kõikumine. Kui mootorile on hinnatud 3000 p / min, ei tohiks kõikumiskiirus ületada 1%, kui töötades suurel kiirusel üle 2000 p / min; Keskmise kiirusega vahemikus 1000 p / min kuni 2000 p / min ei tohiks kõikumiskiirus ületada 3%; Ja kui töödelda madala ja keskmise kiirusega vahemikus 0 kuni 1000 p / min, ei tohiks kõikumiskiirus ületada 0,000 p / min üle 200 p / min . 3%.

Testi sammud: ühendage testitud draiv süsteemiga, draivi toide, käivitage hostiarvutitarkvara, konfigureerige draivi parameetrid ja teostage testkäik, et tagada nõuetekohane töö. Kui mootor töötab normaalselt, lülitage hostiarvutitarkvara testrežiimi, seadke koormus mittekoorma, juhtimisrežiim kiiruserežiimile ja konfigureerige vastavad testiparameetrid. Kui test on valmis, klõpsake kiiruse kõikumise testi. Juht kontrollib mootorit vastavalt katsenõuetele. Oodake, kuni test lõpeb ja hankib mootori kiiruse kõvera ja testi tulemused.

Testi tulemuste analüüs: kõvera kõikumine keskmise ja madala kiirusega ei ületa 3%ning AC Servo -draiv kulgeb sujuvalt vahemikus. AC Servo -ajami kiiruse kõikumise test on möödunud.

Järeldus

Servo -ajami testimise nõuete põhjal on Tonghang ehitanud spetsiaalselt vahelduvvoolu servo -draivide jaoks katsesüsteemi vastavalt "AC Servo -draivide üldistele tehnilistele nõuetele". See disain eraldab erinevad funktsionaalsed moodulid, minimeerides süsteemi keerukust, säilitades samal ajal süsteemi funktsionaalsuse ja hõlbustades edasist arengut. Süsteemil on ratsionaalne riist- ja tarkvarakujundus, kindel funktsionaalsus ning intuitiivne ja kasutajasõbralik inimmasinaliidest. Põhjalikud kuvarid vastavad praktilistele vajadustele. Kujundame Servo -draivid, mis on kohandatud teie konkreetsetele vajadustele. Päringute ostmiseks võtke meiega ühendust.