Seria de produse Tonghang și Ghidul de selecție
Ce este unitatea de servo electrică
O unitate de servo electrică este un dispozitiv electronic utilizat pentru a controla funcționarea unui servo. Prin primirea semnalelor de control (cum ar fi comenzile de poziție, viteză și cuplu), ajustează cu precizie producția motorului, obținând o viteză ridicată -, ridicată - control de mișcare de precizie. Integrează funcțiile de amplificare a puterii, procesarea semnalului și controlul feedback -ului și este utilizat pe scară largă în automatizarea industrială, robotică, mașini -unelte CNC și alte câmpuri. Ca o componentă de bază a sistemelor servo, asigură o mișcare motorie stabilă și precisă în funcție de comenzi.
Implementarea sistemului hardware a Servo Controlle
Proiectare hardware principală a circuitului de alimentare
Puterea de intrare a unității de alimentare principală este împărțită în alimentare de control și putere de alimentare. Puterea de control folosește 220V, iar puterea de putere folosește 380V. După ce circuitul principal de alimentare selc - testează și returnează normal, sistemul controlează deconectarea și conexiunea sursei de alimentare de intrare 380V. Sursa de alimentare de intrare este rectificată și filtrată pentru a obține o tensiune de autobuz DC, care servește ca intrare de tensiune de autobuz pentru fiecare circuit de alimentare ulterior. Circuitul de detectare a alarmelor principalelor alarmă efectuează detectarea reală - în timp a subțirii, supratensiunea și pierderea de fază la alimentarea de intrare. De asemenea, efectuează detectarea reală a - a timpului de subvenție și frânare supratensiune pe tensiunea de autobuz DC. Dacă se detectează o anomalie, se generează o alarmă, iar circuitul de detectare a alarmei circuitului de control poate detecta, de asemenea, orice anomalii din circuitul principal de putere.
Proiectarea hardware a circuitului de control
Proiectarea hardware a circuitului de control utilizează o arhitectură DSP + FPGA. DSP este nucleul întregului sistem de control servo, implementarea algoritmului de control al vectorului motor. Chip are o frecvență maximă de ceas de 150MHz și oferă un set bogat de interfețe periferice, inclusiv o unitate de captare (CAP), o interfață de codificator optic (qep), un 12 - analog de biți - la digitală (adc), un SCI), un SERIL (PWM), un serial de comunicare interfață de comunicare (SCI), un serial ( Interfața periferică (SPI) și un controler îmbunătățit al rețelei locale (ECAN).
Detectarea curentului de fază motor utilizează un rezistor de eșantionare pentru a converti semnalul curent sesizat de senzorul de curent al efectului Hall în circuitul de alimentare într -un semnal de tensiune. După procesare printr-un circuit de amplificare a amplificatorului de condiționare, tensiunea rezultată este o valoare 0-3V, care este apoi procesată de DSP. Curentul este sesizat la intrarea analogică ADC.
Semnalele de comutare de intrare externă sunt izolate și procesate folosind OptoCouplers, apoi nivelul - convertit înainte de a fi introdus în porturile I/O ale DSP.
Pentru a permite DSP mai mult timp pentru a implementa algoritmul de control al motorului, proiectarea folosește un FPGA pentru comunicarea și achiziția de date. Un ram de port dual - este implementat în FPGA pentru a facilita transmiterea datelor cu DSP printr -un autobuz.
FPGA detectează în primul rând intrări de comandă de viteză și cuplu, iese feedback-ul efectiv de viteză și cuplu, citește și stochează datele de poziție absolută a codificatorului absolut pe 17 biți, controlează afișarea LED-ului și detectează și procesează alarmele principale de alimentare și alarmele circuitului de alimentare. De asemenea, transmite semnale de poziție către sistem printr -un autobuz serial.
Proiectare hardware a circuitului de alimentare
Diferite module de putere sunt selectate pe baza cerințelor de putere . 1200 V, 50A Tuburi de putere IGBT sunt ambalate intern împreună pentru a forma un circuit de invertor și frână de trei-. Circuitul șoferului este, de asemenea, integrat, împreună cu circuitele de detectare și protecție a defecțiunilor pentru supratensiune, supra -curent, supraîncălzire și subvenții. Cele șase semnale PWM ieșite de circuitul de control sunt izolate prin intermediul optocouplerelor rapide pentru a conduce modulul IPM.
Circuitul de alimentare încorporează un mecanism de protecție a erorilor IPM. Semnalele de protecție a erorilor sunt detectate în timp real de hardware. Odată ce DSP -ul plăcii de control detectează un semnal de protecție a erorilor, acesta este procesat de un program software de alarmă în DSP, care dezactivează imediat ieșirea semnalului de unitate PWM și emite un mesaj de alarmă către driverul servo. Circuitul de eșantionare curentă folosește un senzor de curent al efectului Hall pentru a măsura curentul instantaneu al fazelor U și W a motorului în timp real. Valorile curente măsurate sunt apoi transmise la circuitul de control pentru procesare și conectate la canalele analogice A/D ale DSP.
Sursa de alimentare de control utilizează o soluție de alimentare de comutare, folosind dispozitive de comutare de alimentare. Acest circuit de alimentare cu energie respectă cerințele de dimensiuni compacte, fiabilitate ridicată, o gamă largă de intrare a curentului alternativ și o ondulare cu putere redusă.
Implementarea software -ului servo controler
Software -ul servo controler este scris în C. Fiecare algoritm utilizează un design modular, rezultând o structură software compactă și interfețe de modul clare. Software -ul servo constă dintr -un program principal și o rutină de servicii de întrerupere PWM.
Programul principal îndeplinește în primul rând sarcini de inițializare, inclusiv inițializarea perifericilor DSP (ceas de sistem, SPI, ADC, CAN, SCI, I/O, Manager de evenimente) și setări de întrerupere și calcularea parametrilor servo. De asemenea, gestionează mai puțin reale - sarcini de procesare a sistemului de timp în bucla principală.
Rutina Serviciului de întrerupere PWM implementează timpul mai real - - Algoritmul de control al vectorului motor critic cu un ciclu de control de 100 µs. Citește în primul rând datele trimise de la FPGA prin intermediul autobuzului (date absolute ale codificatorului, comenzi de viteză și cuplu), probează curenții de fază IU și IW, efectuează controlul curent al buclei, efectuează transformările Clark, transformările parcului, transformări de parc invers, implementează algoritmul de control al vectorial spațial SVPWM și generează semnale PWM. Mai mult, după fiecare întrerupere a timpului de 10 PWM, acesta efectuează calculul vitezei și controlul PID al buclei de viteză.
Tag-uri populare: Electric Servo Drive, China Electric Servo Drive, furnizori, fabrică
