专利名称：一种工业全数字伺服系统实验平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业全数字伺服系统实验平台，供国内高职高专以及高等院校完成全数字伺服系统实验教学。
背景技术：
随着电力电子和数字控制技术的发展，越来越多的控制系统采用数字化的控制方式。在目前广泛应用于数控车床、纺织机械领域的伺服系统中，采用全数字化的控制方式已是大势所趋。全数字控制的伺服系统不仅可以方便地实现电机控制，同时通过软件的编程可以实现多种附加功能，使得伺服系统更为人性化，智能化，这也正是模拟控制所不能达到的。
然而目前国内大多数院校的伺服系统教学设备都是以模拟控制为主，设备陈旧，工业化、数字化的伺服系统还没有，学生不能够及时了解、学习和掌握目前的新知识和新技能，导致所学知识技能与社会所需脱节的矛盾。
发明内容
为了克服现有设备存在的技术不足，本实用新型提供了 一种工业全数字伺服系统实验平台，将工业全数字伺服放大器、运动控制器、人机界面以及相应的电机进行系统集成，在触摸屏上实现数字给定控制和监控，完成总线型全数字伺服系统实验。
本实用新型的上述技术问题是这样实现的
一种工业全数字伺服系统实验平台，该实验平台上装有交流 服控制器、运动控制器和工业触摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在实验平台上；交流伺服控制器至少带有一个现场总线接口，至少带二个轴输出，并通过现场总线与运动控制器和工业触摸屏相连；运动控制器和工业触摸屏为挂件式结构。
上述运动控制器也可以采用PLC控制器。上述现场总线采用PROFIBUS-DP总线。
整体采用电源控制屏和实验桌组合而成，全数字伺服放大器固定在电源控制屏上，运动控制器、人机界面安装在可以更换的模块中，通过现场总线与全数字伺服放大器连接，完成通讯部分的连接，全数字伺服放大器的输出与电动机电连接，交流伺服控制器带有二个现场总线接口，输出带二个轴，可集成二'个电机模块，并通过现场总线与运动控制器和工业触摸屏相连；电动机、直线运动模块、旋转编码器依次机械连接，旋转编码器反馈速度或位置值，实现闭环控制。
用户通过对运动控制器以及人机界面进行编程，设定相应的算法，通过用户在触摸屏上写入速度或位置值，通过现场总线传递到运动控制器，运动控制器经过事先编制的算法将运算后最终控制信号通过现场总线传递给全数字伺服放大器，伺服放大器驱动对应的电机模块到达指定的速度和位置值，完成对伺服系统的控制，由于程序对用户完全开放，用户可以根据需要进行修改和编程完成特定的控制。
本实用新型的效果该平台即可以完成普通的伺服调速或定位实验项目又可以完成总线型全数字伺服调速或定位实验，与现有的实验设备相比控制多样化、系统化，功能应用更贴近工业化，提高了实验的综合效应，具有较高的实用性。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；附
图1为本实用新型的主视图；附图2为本实用新型的左视附图3为本实用新型的控制对象和反馈系统结构图。
具体实施方式
系统由电源控制屏(1)和实验桌(2)组成，其中电源控制屏(1)的左侧固定全数字伺服放大器(3)，在其右侧绘有全数字伺服放大器结构图，全数字伺服放大器选用西门子SINAMICS S120。运动控制器(4)以模块形式挂置于电源控制屏(1)的凹槽内，由凹槽内部提供220V交流电源，同时将输入输出点引出到外部，方便扩展及接线。人机界面(5)同样以模块形式挂置于电源控制屏(1)凹槽内，将通讯口引出到外部，便于PROFIBUS—DP总线连接。运动控制器(4)选用西门子C230，配置16路数字量输入、8路数字量输出、2个PR0FIBUS—DP接口、 l个工业以太网接口；人机界面(5)选用西门子触摸屏TP170，以上所选设备均支持PROFIBUS—DP总线。电源控制(6)配置总电源指示灯、钥匙开关、启停按钮用来控制设备的总电源，仪表显示区(7)配置指针式电压表、电流表完成参数的监控，在电源控制屏(1)左侧面安装有空气开关(8)，用来控制总电源。
实验桌(2)设有桌面板及两个抽屉，抽屉用于储放物品，桌腿设有万向轮(9)，便于设备的移动和布置。
对象模块由转速显示(ll)、旋转编码器(12)、直线运动模块(13)、伺服电机(14)依次同轴连接，手柄及转速显示固定在导轨底板(10)上。
按照用户对运动控制器(4)和人机界面(5)进行编程，设定相应的算法，用户在人机界面(5)上写入需要控制的速度或位置值，经运动控制器(4)将运算后的数字给定值送给全数字伺服放大器(3)，驱动对应的电机模块到达指定的速度和位置值，完成对伺服系统的控制。
权利要求1.一种工业全数字伺服系统实验平台，该实验平台上装有交流伺服控制器、运动控制器和工业触摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在实验平台上；交流伺服控制器至少带有一个现场总线接口，至少带二个轴输出，并通过现场总线与运动控制器和工业触摸屏相连；运动控制器和工业触摸屏为挂件式结构。
2. 根据权利要求1所述的工业全数字伺服系统实验平台，其特征在于运动控制器也可以采用PLC控制器。
3. 根据权利要求1所述的工业全数字伺服系统实验平台，其特征在于现场总线采用PROFIBUS-DP总线。
专利摘要本实用新型公开了一种工业全数字伺服系统实验平台，该实验平台上装有交流伺服控制器、运动控制器和工业触摸屏，其特征是所述的交流伺服控制器固定在实验平台上；交流伺服控制器至少带有一个现场总线接口，至少带二个轴输出，并通过现场总线与运动控制器和工业触摸屏相连；运动控制器和工业触摸屏为挂件式结构。本实用新型的效果该平台即可以完成普通的伺服调速或定位实验项目又可以完成总线型全数字伺服调速或定位实验，与现有的实验设备相比控制多样化、系统化，功能应用更贴近工业化，提高了实验的综合效应，具有较高的实用性。
文档编号G09B25/02GK201417515SQ20082017104
公开日2010年3月3日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者敏 吴, 涛 张, 裘奕晨, 黄华圣 申请人:浙江天煌科技实业有限公司