| 品牌：GE | 規格：全新 | 材質：原裝 |
| 產地：國外 |
BAILEYCIC-01
伺服壓力機的基本結構及對控制係統的要求與傳統壓力機比較,伺服壓力機取消了原有壓力機的飛輪和離合器,保留了曲柄滑塊驅動機構,其傳動係統採用一級齒輪減速係統,將其運動和動力傳遞給壓力機的曲軸,由曲軸的轉動實現壓力機的往返運動。
同時,伺服壓力機對控制係統有更高的要求,一般要求控制係統滿足:可編程的滑塊運動曲線,適應不同的加工對象、不同材質的加工工藝;滑塊位置和速度的控制;快速的響應[2]。
2 控制係統總體方案設計
根據上述伺服壓力機的功能要求,本係統選用了“工控機+ARM運動控制卡"的硬件設計方案。工控機負責係統的非實時部分的工作,完成運動曲線的讀取和設置,工藝的優化以及運行狀態參數的顯示,ARM運動 控制卡負責係統的實時部分,完成伺服壓力機的實時運動控制和數據邏輯的處理。ARM運動控制卡與工控機之間、採用成熟的串行通信進行通信。採用STM32係列的ARM芯片,STM32是意法半導體推出的一款32位的微控制器,該控制器所用微處理器是ARM 公司開發的Cortex2M3內核。CortexM3進行了多項技術改進,使得代碼執行速度更快,同時能耗更低。在外設方面,該型號包含有兩個12位逐次逼近型的模擬/數字轉換器,轉換時間高為1ms ; 3個USART通訊接口,支持全雙工的數據交換,提供寬範圍波特率的選擇,高可達到415Mbps; 兩個SPI通訊口,支持18MHz的主從控制模式;兩個I2C總線接口,支持芯片間的通訊與傳輸;3個16位的通用定時器,每個定時器都有4路通道,每個通道有3種工作模式選擇,即輸入捕獲模式、輸出比較模式、PWM控制模式;一個16位的定時器專門用於電機向量驅動,其中有6個功能通道,並且能設置死區時間。此外還有常用的USB和CAN總線接口以及7個DMA通道,用於數據的自動傳輸[3]。基於STM32的伺服電機控制係統的係統框圖如圖1所示。
圖1 控制係統框圖
根據係統的工作原理,該控制係統可以分為PWM產生,脈衝計數,IO控制和串口通信四個部分。由於本係統採用伺服驅動器控制伺服電機,控制信號包括PWM脈衝信號,電機方向信號和伺服使能信號等,PWM脈衝信號由STM32的定時器產生,STM32支持PWM脈衝的頻率和佔空比在線調整,其預裝在寄存器可以將新設定值在計數溢出後自動裝載影子寄存器,同時更新周期計數器和預分頻器。方向和使能信號由普通IO口產生,STM32產生的數字信號經過光耦隔離輸出,一方面防止了電氣幹擾,同時完成電平轉換,提高了IO口的驅動能力[4];
增量式脈衝編碼器輸出A、B、Z三路差分信號,經過光電隔離送入STM32的定時器,本係統中通過對時間內的產生的反饋脈衝計數,獲取電機的位置和速度,完實現速度和位置的閉環控制; IO控制模塊包括輸入IO和輸出IO,輸入輸出IO經過繼電器將信號送入stm32的普通IO口,輸入IO主要包括電機的使能和失能,伺服激磁等信號,輸出IO用作電機運行異常的報警信號,異常信號經繼電器送入IO口產生中斷信號,主控制器根據相應的中斷信號,轉入中斷子程序執行;
STM32有3個USART通訊接口,支持全雙工的數據交換,提供寬範圍波特率的選擇,可以滿足此處的通信要求,採用串口與上位機通信,獲取上位機的指令和運動參數,並返回滑塊的運動狀態。
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Siemens SIMATIC S5 6ES5 700-3LA12 Rack,Subrack
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