Conducteur de servomoteur AC

Les lecteurs de servomotes sont une composante cruciale des systèmes de servomotes, provoquant la grande majorité des défaillances du système de servomotes. La série Servo Drive de Tonghang subit des tests de système avant la production et l'utilisation. Il s'agit d'une méthode d'évaluation cruciale pour la sécurité et la stabilité du système de servomotes. À mesure que les dispositifs de service deviennent plus complexes, les exigences de qualité pour la stabilité du système de servomotes et d'autres paramètres continuent d'augmenter. Les méthodes traditionnelles de tests de service s'appuient sur des tests manuels, qui sont inefficaces, coûteux et manquent de précision garantie, ce qui les rend inadéquates pour les besoins actuels. Pour assurer la qualité d'usine des disques, améliorer l'efficacité des tests de produits et améliorer le système de test de service de service, nous avons conçu un système de test de service de service efficace et fiable, ce qui fait de nous l'un des fabricants de systèmes de servo avec les investissements en R&D les plus élevés dans l'industrie.

Les fonctions principales de notre système de test consistent à charger le servomoteur et à configurer les paramètres du lecteur Servo pour répondre aux conditions de test. En contrôlant le lecteur Servo en temps réel et en collectant des données de capteur de couple, des éléments de test spécifiques peuvent être mis en œuvre. Les résultats démontrent que le système peut tester plusieurs indicateurs techniques, fournissant un système de test fiable pour la production de conduite AC.

Composition du système et principe de fonctionnement

Le système de test AC Servo Drive se compose de deux parties: matériel et logiciel. Le système matériel est divisé en trois modules principaux:

Module de communication entre l'ordinateur hôte et le lecteur Servo;

Module de chargement, qui fournit la charge requise pour les tests;

Module d'acquisition, qui fournit des données de servomoteur à l'ordinateur hôte.

Le logiciel est divisé en trois modules principaux:

Module de base des paramètres de lecteur de servo;

Module de configuration des paramètres de test;

Module de test de lecteur AC Servo.

Le module de communication sélectionne un équipement de communication approprié pour connecter les différents modules fonctionnels, permettant une communication entre les différents périphériques du système et garantir une transmission de données précise et complète et l'efficacité temporelle réelle - des commandes de contrôle. Le module d'acquisition de données, agissant comme un pont crucial entre le logiciel et le matériel, transmet des données collectées au module de traitement des données de l'ordinateur hôte pour l'analyse et le jugement des résultats des tests. Le module du système d'application de charge applique la charge appropriée au moteur du test en fonction de la valeur de charge définie par l'ordinateur hôte, en s'assurant que le système de servo répond aux conditions de charge requises pour le test. Le module de configuration de base prépare le lecteur AC Servo pour les tests, la configuration des paramètres du lecteur de servo et la réalisation de tests moteurs simples pour assurer un fonctionnement approprié dans le système de test. Le module de configuration des paramètres de test configure les paramètres du lecteur pendant la phase de préparation de test pour répondre au mode de contrôle et à charger les exigences de l'état. Le module de test conçoit des méthodes de test pour les éléments de test pertinents et contrôle le fonctionnement du lecteur en fonction des méthodes de test pendant le test. Ce système dispose d'une interface de machine humaine conçue - -, permettant aux utilisateurs de contrôler complètement le système de test de lecteur AC Servo via l'ordinateur hôte.

Composition du système et principe de fonctionnement

Le système de test AC Servo Drive se compose de deux parties: matériel et logiciel. Le système matériel est divisé en trois modules principaux:

Module de communication entre l'ordinateur hôte et le lecteur Servo;
Module de chargement qui fournit la charge requise pour les tests;
Module d'acquisition qui fournit des données de servomoteur à l'ordinateur hôte.

Le logiciel est divisé en trois modules principaux:

Module de configuration de base du pilote Servo;
Module de configuration des paramètres de test;
Module de test du pilote AC Servo.

Le module de communication sélectionne un équipement de communication approprié pour connecter les différents modules fonctionnels, permettant une communication entre les différents périphériques du système et garantir une transmission de données précise et complète et l'efficacité temporelle réelle - des commandes de contrôle. Le module d'acquisition de données, agissant comme un pont crucial entre le logiciel et le matériel, transmet des données collectées au module de traitement des données de l'ordinateur hôte pour l'analyse et le jugement des résultats des tests. Le module du système d'application de charge applique la charge appropriée au moteur du test en fonction de la valeur de charge définie par l'ordinateur hôte, en s'assurant que le système de servo répond aux conditions de charge requises pour le test. Le module de configuration de base prépare le lecteur AC Servo pour les tests, la configuration des paramètres du lecteur de servo et la réalisation de tests moteurs simples pour assurer un fonctionnement approprié dans le système de test. Le module de configuration des paramètres de test configure les paramètres du lecteur pendant la phase de préparation de test pour répondre au mode de contrôle et à charger les exigences de l'état. Le module de test conçoit des méthodes de test pour les éléments de test pertinents et contrôle le fonctionnement du lecteur en fonction des méthodes de test pendant le test. Ce système dispose d'une interface de machine humaine conçue - -, permettant aux utilisateurs de contrôler complètement le système de test de lecteur AC Servo via l'ordinateur hôte.

Conception du matériel système

Le système matériel se compose d'une unité de contrôle principale, d'un système de servomoteur et d'un système de chargement de charge.

Conception du module de communication

Ce module de conception doit implémenter l'échange de données entre divers appareils, garantissant la transmission temporelle réelle - et la précision des données. Le contenu de transmission de données dans ce système comprend des instructions de configuration du lecteur de servo, des instructions de contrôle du moteur et des données de surveillance de l'état du lecteur de servo. Pour les instructions de configuration du lecteur Servo, le processus de transmission des données n'a pas d'exigences de performances élevées et l'interface de communication RS485 peut les répondre. Pour les instructions de contrôle du moteur et les données de surveillance de l'état du lecteur de servo, une précision élevée, une bonne performance réelle - et des taux de transmission de données élevés sont nécessaires. Étant donné que le lecteur Servo dans cette conception a les interfaces de communication CAN et RS485, les équipements TEK Canalystl et Z - ont été sélectionnés pour faciliter l'inter - Communication de données du périphérique pour différents types de contenu de transmission.

Conception du module d'acquisition

Ce module de conception doit collecter des données de vitesse et de couple du moteur à tester, garantissant une précision élevée, une stabilité et de fortes capacités d'interférence anti-.

Le module d'acquisition utilise un micro - Capteur de couple de plage et son couple, sa vitesse et son compteur de puissance qui l'accompagnent comme équipement d'acquisition de données. Ce capteur offre d'excellentes performances, capables de détecter à la fois le couple et la vitesse et la force de l'arbre, avec une grande précision, une excellente stabilité et de fortes capacités d'interférence anti-, répondant aux exigences de performance. Le capteur de couple est connecté à l'extrémité de travail du servomoteur, et l'interface de communication RS485 du compteur d'alimentation est connectée à l'interface de communication RS485 de la carte de contrôle, formant le module d'acquisition de données du système.

Chargez la conception du module d'application

Ce module de conception applique une charge au moteur. La valeur de charge est définie par une entrée d'ordinateur hôte ou un bouton de réglage manuel, garantissant une sortie de charge cohérente et stable avec une faible erreur.

Le module d'application de charge se compose d'un frein d'hystérésis, d'un contrôleur d'hystérésis et d'une carte de contrôle. Le système de test nécessite une application de charge sûre et stable sur le moteur. Les freins d'hystérésis offrent l'avantage de maintenir un couple presque constant quelle que soit la vitesse de glissement, et peut contrôler une sortie de couple élevée avec un courant faible. Par conséquent, ce système de chargement a été conçu avec un frein d'hystérésis. La valeur de charge définie par l'ordinateur hôte est reçue via une interface RS485, et après traitement des données, une valeur analogique représentant la valeur de couple réelle est sortie. Pour 24 VDC ... En plus de la régulation directe de la tension, les freins d'hystérésis contrôlés de tension - utilisent généralement un contrôle de courant plus raffiné. La régulation et le contrôle du couple du frein d'hystérésis sont obtenus en ajustant le courant CC qui coule à travers la bobine électromagnétique pour déterminer le couple de sortie. Le couple et le courant sont liés linéairement, et l'utilisation d'une source de courant constante minimise les erreurs de dérive causées par des facteurs de frein externes. La carte de contrôle est un module clé dans le système de charge - en appliquant, fournissant la charge du moteur. Cette charge - appliquant la carte appliquant le STM32F103ZET6 comme noyau de traitement de la carte de contrôle, avec deux sorties analogiques, trois interfaces RS485, une interface RS232, une interface RS422, une interface Can, un module LED et une module Pushbutton. Étant donné que le contrôleur d'hystérésis nécessite une plage de tension d'entrée de 0-5V, le circuit de sortie analogique est conçu en combinant le convertisseur DA interne de la puce STM32F103ZET6 avec un circuit OP AMP. Le module LED, combiné avec le module de bouton-poussoir, implémente des fonctions telles que la commutation de mode, le réglage des paramètres et l'état de la carte de contrôle.

Conception de logiciels

Conception du logiciel système

L'ordinateur hôte système a été développé à l'aide de la plate-forme QT, en tirant parti de MODBUS et peut ouvrir des protocoles de communication pour transmettre et recevoir des commandes de données et de contrôle, les affichant finalement sur l'interface utilisateur. Basé sur une analyse des exigences de temps fonctionnelles réelles fonctionnelles spécifiques -, les modules de tâche ont été divisés en temps réel - et non - réel - Tâches de temps. Les objets de données de processus dans le protocole CAN Open ont été utilisés pour garantir l'achèvement précis et opportun des tâches de temps réelles -.

Conception du module fonctionnel du système

Ce système logiciel adopte un concept de conception modulaire. Sur la base des exigences globales du système, les fonctions logicielles sont divisées en module de connexion de périphérique, un module de configuration de base de servo Drive, un module de configuration de condition de test et un module de test.

Conception du module de connexion de l'appareil

Lorsque le logiciel informatique hôte est lancé, une boîte de dialogue Paramètres de communication sera affichée. Dans cette boîte de dialogue, sélectionnez le port de communication souhaité, le taux de communication, la plage de numérisation des périphériques, etc.
1) Connectez / déconnectez: lors de la connexion, sélectionnez la méthode de communication et définissez les paramètres de communication. Lors de la déconnexion, certaines fonctions peuvent être utilisées hors ligne.
2) Sélection du pilote du serveur: analyser et identifier automatiquement l'adresse de communication du périphérique connecté dans la plage d'adresses de communication, ou entrez directement l'adresse de communication pour se connecter.

Conception du module de paramètres de base

Le module de paramètres de base Servo Drive utilise le protocole de communication MODBUS (données 8 bits, parité uniforme 1 bits, bit d'arrêt 1 bits, code ASCII). Ses fonctions principales incluent:

1) Modification des paramètres: affiche les paramètres de lecteur Servo connecté et permet la modification des paramètres sélectionnés. Chaque paramètre est brièvement décrit.

2) Informations d'alarme: affiche les informations actuelles d'alarme et les enregistrements d'alarme historiques, et peut réinitialiser les alarmes actuelles et effacer les enregistrements d'alarme historiques au besoin.

3) Surveillance IO: affiche les informations sur l'entrée et le signal de sortie du lecteur Servo.

4) Surveillance des données: affiche des informations sur le lecteur de servo et le moteur, telles que la vitesse du moteur, le couple, les impulsions de référence, les impulsions de rétroaction et les impulsions de déviation.

5) Réglage du décalage: signaux d'entrée analogiques zéros (vitesse, couple).

5) Fonctions avancées: Active la détection de la position zéro du moteur et la détection d'inertie de charge.

6) Exécution des essais: Fonctionnement du jogging et tests de rotation avant / inverse;
7) Réinitialisation d'usine: réinitialise le lecteur Servo vers les paramètres d'usine et met à jour la liste des paramètres de l'ordinateur hôte.
8) Importation / exportation de fichiers: les fichiers servent de stockage et de sources de données pour les listes de paramètres.

À l'exception des opérations de fichiers, toutes les autres fonctions sont implémentées via la programmation pour accéder à l'adresse de communication des données d'état du servo, aux paquets de données Parse Modbus et aux contrôles de l'interface utilisateur.

Conception du module de configuration des conditions de test

Pour remplir les conditions de test pour les tests de lecteur AC Servo, les conceptions fonctionnelles suivantes ont été mises en œuvre:

1) Réglage de chargement: La valeur de charge est définie sur l'ordinateur hôte et entrée dans le système de chargement de charge en fonction du protocole de communication. Après traitement, la charge de test requise est appliquée au moteur.

2) Réglage du mode de commande: le lecteur Servo a cinq modes de contrôle (contrôle de vitesse, contrôle de position, contrôle de la maison, contrôle d'interpolation de position et contrôle du couple). Le mode de contrôle correspondant est défini en fonction des exigences de test. Les objets de données de service du protocole peuvent ouvrir (SDOS) sont utilisés pour transmettre des données critiques non - - (paramètres). Le mode de contrôle correspondant et le test - Les paramètres associés sont définis en modifiant le dictionnaire de données.

Conception du module de test

Pendant le test, le système doit contrôler le fonctionnement du lecteur Servo en temps réel jusqu'à la fin du test. Tout décalage de contrôle pendant le test affectera les résultats du test, ce qui rend la transmission de données temporelle réelle - cruciale pour le système. Le protocole de communication CAN Open offre des avantages dans le contrôle de mouvement, en particulier le contrôle synchrone, il a donc été utilisé pour la transmission des données. Ses objets de données de processus (PDOS) sont souvent utilisés pour transmettre des données de processus critiques de temps - (points de consigne, mots de contrôle, informations d'état, etc.).

Le mappage PDO est effectué sur le temps - Données de processus critiques impliquées dans le test. Sur la base de ce mappage, les commandes de contrôle sont envoyées au lecteur servo à intervalles réguliers en fonction des exigences de test, permettant un contrôle temporel réel - du lecteur de servo et terminant l'opération de test.

Les résultats des tests sont évalués sur la base des données des capteurs et les spécifications techniques de l'AC Servo Drive pour déterminer si l'appareil testé répond aux normes techniques spécifiées.

Conception du programme de contrôle principal

Le système de test est divisé en configuration de base, configuration de l'environnement de test, implémentation de test et résultats de test.

Le système logiciel a des autorisations, obligeant les utilisateurs à se connecter pour accéder au système. Après initialisation, l'utilisateur entre dans l'interface de machine humaine -, qui contient plusieurs écrans fonctionnels avec l'utilisateur - commutation conviviale. Le processus principal du système logiciel consiste à configurer le lecteur AC Servo dans l'interface de base des paramètres. Après avoir confirmé que le système de servo fonctionne correctement, l'utilisateur entre l'interface d'élément de test spécifique, sélectionne l'élément de test et utilise le système de chargement de charge pour configurer la charge requise. Le module de test configure ensuite les paramètres de test pertinents. Pendant le test, les paramètres de test et la charge sont ajustés en fonction des paramètres requis, et les données sont enregistrées. Une fois le test terminé, les données sont analysées pour déterminer les résultats du test. Selon le processus de test, l'utilisateur peut quitter ou effectuer un autre élément de test.

Résultats expérimentaux et analyse

Test de fluctuation de vitesse

Exigences de test: avec le moteur sans charge et vitesse nominale, effectuez des tests de rotation vers l'avant et inversés à plusieurs étapes de vitesse pour les lecteurs de vitesse fermés -. Le moteur du service servo est testé à des vitesses d'état stables - de -200 tr / min, 600 tr / min, -1000 tr / min et 2000 tr / min pour vérifier la douceur de la vitesse de fonctionnement du moteur.

Indicateurs de test: lorsque le système fonctionne à l'absence de charge, plus la vitesse est faible, plus la résistance du système est élevée et plus la fluctuation de la vitesse est élevée. Lorsque le moteur est évalué à 3000 tr / min, le taux de fluctuation ne doit pas dépasser 1% en fonctionnant à des vitesses élevées supérieures à 2000 tr / min; Lorsqu'il fonctionne à des vitesses moyennes entre 1000 tr / min et 2000 tr / min, le taux de fluctuation ne doit pas dépasser 3%; Et lors de l'exécution à des vitesses faibles et moyennes comprises entre 0 et 1000 tr / min, le taux de fluctuation ne doit pas dépasser 0,000 tr / min supérieur à 200 tr / min . 3%.

Étapes de test: Connectez le lecteur au test au système, alimentez le lecteur, lancez le logiciel informatique hôte, configurez les paramètres du lecteur et effectuez un essai pour garantir un fonctionnement approprié. Une fois que le moteur fonctionne normalement, basculez le logiciel informatique hôte en mode test, définissez la charge sur no - charge, le mode de contrôle en mode vitesse et configurez les paramètres de test pertinents. Une fois le test prêt, cliquez sur le test de fluctuation de vitesse. Le conducteur contrôlera le moteur en fonction des exigences de test. Attendez que le test se termine et obtenez la courbe de vitesse du moteur et les résultats des tests.

Analyse des résultats des tests: La fluctuation de la courbe à des vitesses moyennes et faibles ne dépasse pas 3%, et le lecteur AC Servo fonctionne en douceur dans la plage. Le test de fluctuation de vitesse du lecteur AC Servo est passé.

Conclusion

Sur la base des exigences de test de service de service, Tonghang a construit un système de test spécifiquement pour les disques de servo AC conformément aux «exigences techniques générales pour les lecteurs AC». Cette conception isole différents modules fonctionnels, minimisant la complexité du système tout en maintenant les fonctionnalités du système et en facilitant le développement futur. Le système possède une conception matérielle et logicielle rationnelle, une fonctionnalité robuste et une interface de machine humaine intuitive et utilisateur- -. Les fonctionnalités complètes de l'affichage répondent aux besoins pratiques. Nous concevons des disques de servo adaptés à vos besoins spécifiques. Veuillez nous contacter pour l'achat de demandes de renseignements.