工程实践-皮带传输机的伺服控制系统课件.ppt
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1、,项目组长,组员,皮带传输机的伺服控制系统,工程实践,搜集整理,1/30,皮带传输机的伺服控制系统,2023/3/30,目录,1,2,3,4,系统总体概述,系统指标的详细描述,风险评估,标准要求及文档,www.51pp 搜集整理,2/30,皮带传输机的伺服控制系统,2023/3/30,2023/3/30,皮带传输机的伺服控制系统,3/30,目录,成本分析,5,6,7,8,开发已有的经验和知识,常用术语,参考文献,系统总体概述,1,2,3,系统开发的目的意义,系统总体描述,项目开发计划, 搜集整理,皮带传输机的伺服控制系统,4/30,2023/3/30,系统开发的目的意义,皮带传输机是一种连续、
2、快速、高效的物料传输设备,广泛应用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。一般皮带传输机的电气控制系统采用硬接线方式的继电器控制系统,设备故障率高、可靠性低、体积大、维修和改造不方便,这种传统的控制系统由于存在许多缺陷而逐步被淘汰。随着科学技术的不断发展,伺服控制技术不断成熟,它被更多的应用到智能控制、自动控制等领域,成为现代装备、自动化设备不可缺少的一项重要技术。伺服电机不但能够实现准确的速度控制,而且能够实现精准的角度(位置)控制,具有较强的动态性能。为了满足人们对各个领域基础制造的高要求,生产企业就需要采用先进的生产和建造控制系统。所以本次工程实践将以皮带传输机为背景
3、,制作一套通用的伺服控制系统。基于DSP的全数字交流永磁同步电机伺服控制系统,容易实现高性能控制策略和先进的控制算法,且易实现控制策略和控制指标的改变,所以已逐渐成为交流伺服控制系统的发展趋势。本次工程实践通过对基于DSP的伺服电机控制系统进行设计、仿真和实验,来完成系统所要达到的功能要求。,皮带传输机的伺服控制系统,5/30,2023/3/30,系统总体描述,本系统是一个基于DSP的皮带传输伺服控制系统,可以实现不同载荷时的精准速度控制和位置控制,并可以通过优化PID参数来提高载荷突变时系统的稳定性,缩短系统响应时间。考虑到实验室所提供的设备,本装置定位于轻型皮带传输控制,可用于电子、机械、
4、包装等行业的小型物料传输系统。本系统结构上主要由触摸屏、伺服驱动器和伺服电机组成。触摸屏用于系统运行状态的显示和控制命令的下发,伺服驱动器根据触摸屏的控制命令产生相应的电机控制信号,伺服电机根据伺服驱动器的控制信号做出对应的动作来达到相应的控制要求。控制上采用电流环、速度环和位置环的三闭环结构产生系统所需要的控制信号,控制策略利用传统的PI控制,驱动信号由空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)方式生成。同时,伺服驱动器的DSP控制模块还会监控整个系统的运行状态,当系统产生过流、欠压过压、过热等故障时,DSP会立即封锁PWM信号,使电机处于制动状态,从而实现保护功能。,皮带传输机的伺服控制系统,6/
5、30,2023/3/30,项目开发计划,皮带传输机的伺服控制系统,7/30,2023/3/30,系统指标的详细描述,1,2,3,系统组成,性能、指标要求, 搜集整理,伺服驱动器内部主电路及其控制回路,皮带传输机的伺服控制系统,8/30,2023/3/30,系统组成,系统包括触摸屏,485通讯,伺服驱动器,单相交流永磁同步电机,编码器。实际运行过程中,可以直接在触摸屏上选择“匀速传送”并设定速度;或选择“定位传送”并设定位置。伺服驱动器:SD600-S2-R20 交流永磁同步电机:SME06-2TR20-U2NH 触摸屏:VI10-043S 光电编码器:ENCB-L05-PHL,皮带传输机的伺服
6、控制系统,9/30,2023/3/30,性能、指标要求,本系统性能指标主要包括位置精度、速度控制范围、速度超调量。位置精度:(1圈)速度超调量:20%速度控制范围:1:5000(即最大3000rpm,最小0.6rpm)编码器线数:10000p/r,皮带传输机的伺服控制系统,10/30,2023/3/30,2023/3/30,皮带传输机的伺服控制系统,11,断电保护:电动机在无励磁或突然断电时,失电制动器工作,保持电动机轴不会旋转,避免造成设备或人身伤害,在电动机正常工作时,失电制动器通电保持自由状态。过载保护:当伺服电机和伺服驱动器过载时可对其进行保护。,伺服驱动器内部主电路及其控制回路,驱动
7、器主电路及控制回路 主电路包括单相无控整流,启动电阻,滤波电感,单相PWM逆变器。输入220V/50Hz,皮带传输机的伺服控制系统,12/30,2023/3/30,速度控制回路包括速度控制器,电流控制器,编码器,编码信号调理器,PWM调理器及IGBT驱动。速度参考值由触摸屏手动输入得到,电流控制器的反馈来自逆变器输出电流,编码信号调理器接收光电编码器检测到的电机转角并计算得到电机转速信号。速度控制器用P控制,电流控制器用PI控制。,皮带传输机的伺服控制系统,13/30,2023/3/30,位置控制回路为三闭环形式,相对速度控制增加了位置控制器。位置控制器的参考值由触摸屏手动输入得来。光电编码器
8、检测到的电机转角信号经编码信号调理器调制成标准形式再反馈到位置控制器。位置控制器和速度控制器用P控制,电流控制器用PI控制。,皮带传输机的伺服控制系统,14/30,2023/3/30,风险评估,由于相关问题所造成的损失不容易估计,所以没有对具体问题可能造成的损失进行量化估计。1.时间的超预算分析 成员对伺服系统及其控制不够了解,开发过程耗费大量时间时间导致任务超期,不能及时完成。2.硬件成本的超预算分析 调试过程中的磨损、老化甚至部 分器件烧毁,会带来额外的损失,增 加硬件成本。,皮带传输机的伺服控制系统,15/30,2023/3/30,3.产品知识产权的保密性分析 使用DSP编程可能会导致程
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- 工程 实践 皮带 传输 伺服 控制系统 课件
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