專利名稱：一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，供國內(nèi)高職高專以及高等院校完成全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗教學(xué)。
背景技術(shù)：
隨著電力電子和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，越來越多的控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的控制方式。在目前廣泛應(yīng)用于數(shù)控車床、紡織機(jī)械領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中，采用全數(shù)字化的控制方式已是大勢所趨。全數(shù)字控制的伺服系統(tǒng)不僅可以方便地實現(xiàn)電機(jī)控制，同時通過軟件的編程可以實現(xiàn)多種附加功能，使得伺服系統(tǒng)更為人性化，智能化，這也正是模擬控制所不能達(dá)到的。
然而目前國內(nèi)大多數(shù)院校的伺服系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備都是以模擬控制為主，設(shè)備陳舊，工業(yè)化、數(shù)字化的伺服系統(tǒng)還沒有，學(xué)生不能夠及時了解、學(xué)習(xí)和掌握目前的新知識和新技能，導(dǎo)致所學(xué)知識技能與社會所需脫節(jié)的矛盾。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有設(shè)備存在的技術(shù)不足，本實用新型提供了 一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，將工業(yè)全數(shù)字伺服放大器、運動控制器、人機(jī)界面以及相應(yīng)的電機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)集成，在觸摸屏上實現(xiàn)數(shù)字給定控制和監(jiān)控，完成總線型全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗。
本實用新型的上述技術(shù)問題是這樣實現(xiàn)的
一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，該實驗平臺上裝有交流 服控制器、運動控制器和工業(yè)觸摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在實驗平臺上；交流伺服控制器至少帶有一個現(xiàn)場總線接口，至少帶二個軸輸出，并通過現(xiàn)場總線與運動控制器和工業(yè)觸摸屏相連；運動控制器和工業(yè)觸摸屏為掛件式結(jié)構(gòu)。
上述運動控制器也可以采用PLC控制器。上述現(xiàn)場總線采用PROFIBUS-DP總線。
整體采用電源控制屏和實驗桌組合而成，全數(shù)字伺服放大器固定在電源控制屏上，運動控制器、人機(jī)界面安裝在可以更換的模塊中，通過現(xiàn)場總線與全數(shù)字伺服放大器連接，完成通訊部分的連接，全數(shù)字伺服放大器的輸出與電動機(jī)電連接，交流伺服控制器帶有二個現(xiàn)場總線接口，輸出帶二個軸，可集成二'個電機(jī)模塊，并通過現(xiàn)場總線與運動控制器和工業(yè)觸摸屏相連；電動機(jī)、直線運動模塊、旋轉(zhuǎn)編碼器依次機(jī)械連接，旋轉(zhuǎn)編碼器反饋速度或位置值，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
用戶通過對運動控制器以及人機(jī)界面進(jìn)行編程，設(shè)定相應(yīng)的算法，通過用戶在觸摸屏上寫入速度或位置值，通過現(xiàn)場總線傳遞到運動控制器，運動控制器經(jīng)過事先編制的算法將運算后最終控制信號通過現(xiàn)場總線傳遞給全數(shù)字伺服放大器，伺服放大器驅(qū)動對應(yīng)的電機(jī)模塊到達(dá)指定的速度和位置值，完成對伺服系統(tǒng)的控制，由于程序?qū)τ脩敉耆_放，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行修改和編程完成特定的控制。
本實用新型的效果該平臺即可以完成普通的伺服調(diào)速或定位實驗項目又可以完成總線型全數(shù)字伺服調(diào)速或定位實驗，與現(xiàn)有的實驗設(shè)備相比控制多樣化、系統(tǒng)化，功能應(yīng)用更貼近工業(yè)化，提高了實驗的綜合效應(yīng)，具有較高的實用性。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明；附


圖1為本實用新型的主視圖；附圖2為本實用新型的左視附圖3為本實用新型的控制對象和反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
系統(tǒng)由電源控制屏(1)和實驗桌(2)組成，其中電源控制屏(1)的左側(cè)固定全數(shù)字伺服放大器(3)，在其右側(cè)繪有全數(shù)字伺服放大器結(jié)構(gòu)圖，全數(shù)字伺服放大器選用西門子SINAMICS S120。運動控制器(4)以模塊形式掛置于電源控制屏(1)的凹槽內(nèi)，由凹槽內(nèi)部提供220V交流電源，同時將輸入輸出點引出到外部，方便擴(kuò)展及接線。人機(jī)界面(5)同樣以模塊形式掛置于電源控制屏(1)凹槽內(nèi)，將通訊口引出到外部，便于PROFIBUS—DP總線連接。運動控制器(4)選用西門子C230，配置16路數(shù)字量輸入、8路數(shù)字量輸出、2個PR0FIBUS—DP接口、 l個工業(yè)以太網(wǎng)接口；人機(jī)界面(5)選用西門子觸摸屏TP170，以上所選設(shè)備均支持PROFIBUS—DP總線。電源控制(6)配置總電源指示燈、鑰匙開關(guān)、啟停按鈕用來控制設(shè)備的總電源，儀表顯示區(qū)(7)配置指針式電壓表、電流表完成參數(shù)的監(jiān)控，在電源控制屏(1)左側(cè)面安裝有空氣開關(guān)(8)，用來控制總電源。
實驗桌(2)設(shè)有桌面板及兩個抽屜，抽屜用于儲放物品，桌腿設(shè)有萬向輪(9)，便于設(shè)備的移動和布置。
對象模塊由轉(zhuǎn)速顯示(ll)、旋轉(zhuǎn)編碼器(12)、直線運動模塊(13)、伺服電機(jī)(14)依次同軸連接，手柄及轉(zhuǎn)速顯示固定在導(dǎo)軌底板(10)上。
按照用戶對運動控制器(4)和人機(jī)界面(5)進(jìn)行編程，設(shè)定相應(yīng)的算法，用戶在人機(jī)界面(5)上寫入需要控制的速度或位置值，經(jīng)運動控制器(4)將運算后的數(shù)字給定值送給全數(shù)字伺服放大器(3)，驅(qū)動對應(yīng)的電機(jī)模塊到達(dá)指定的速度和位置值，完成對伺服系統(tǒng)的控制。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，該實驗平臺上裝有交流伺服控制器、運動控制器和工業(yè)觸摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在實驗平臺上；交流伺服控制器至少帶有一個現(xiàn)場總線接口，至少帶二個軸輸出，并通過現(xiàn)場總線與運動控制器和工業(yè)觸摸屏相連；運動控制器和工業(yè)觸摸屏為掛件式結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，其特征在于運動控制器也可以采用PLC控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，其特征在于現(xiàn)場總線采用PROFIBUS-DP總線。
專利摘要本實用新型公開了一種工業(yè)全數(shù)字伺服系統(tǒng)實驗平臺，該實驗平臺上裝有交流伺服控制器、運動控制器和工業(yè)觸摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在實驗平臺上；交流伺服控制器至少帶有一個現(xiàn)場總線接口，至少帶二個軸輸出，并通過現(xiàn)場總線與運動控制器和工業(yè)觸摸屏相連；運動控制器和工業(yè)觸摸屏為掛件式結(jié)構(gòu)。本實用新型的效果該平臺即可以完成普通的伺服調(diào)速或定位實驗項目又可以完成總線型全數(shù)字伺服調(diào)速或定位實驗，與現(xiàn)有的實驗設(shè)備相比控制多樣化、系統(tǒng)化，功能應(yīng)用更貼近工業(yè)化，提高了實驗的綜合效應(yīng)，具有較高的實用性。
文檔編號G09B25/02GK201417515SQ20082017104
公開日2010年3月3日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者敏 吳, 濤 張, 裘奕晨, 黃華圣 申請人:浙江天煌科技實業(yè)有限公司