一、概 述
“THNS-2型工业全数字伺服系统实验平台(两轴)”与“THNS-1型”配置基本相同,只是将电机驱动模块及交流伺服电机减少,驱动轴数为2轴。
二、技术性能
1.输入电源: 三相~380V±10%(50Hz)
2.工作环境: 温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拨<4000m
3.装置容量:<2.2kVA
4.外形尺寸:172cm×73cm×157cm
5.电机轴数:2轴
6.旋转范围:360o
7.定位精度:1o
三、系统组成
1.NS01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板)
控制屏由三相四线380V交流电源供电,并设有三相电源指示灯用于缺相指示,设有带灯保险丝用于短路保护,交流伺服驱动器的供电由钥匙开关和启停按钮控制。还包含以下部分:
(1) 交流伺服驱动器
控制单元
输入电压:DC 24V;
数字量输入输出:8路输入、8路输入/输出;
通讯接口:1个PROFIBUS-DP,1个RS232串行接口,1个选件插槽,用于通讯或端子的扩展,4 个DRIVE-CliQ接口,操作状态及故障LED显示。
CF存储卡:用于保存参数及固件。
智能型电源模块
功率部分:
输出功率:5kW
输入电压:380V~480V(3AC)
额定输入电流:12A
控制部分:
输入电压:DC24V
额定输入电流:1A
电源模块可以为电机模块提供直流母线侧电压,并可以实现电网电压回馈功能。
电机驱动模块
本设备提供1个双轴电机驱动模块,可以实现2轴驱动。每个电机驱动模块的参数如下:
驱动轴数:2轴
输出额定功率:1.6kW
输出额定电流:3A
输出频率:伺服控制 0~600Hz;矢量控制 0~300Hz;V/F控制0~300Hz
接口:2 个直流链路接口,通过集成直流链路母排连接;2个电子装置电源接口,通过集成 24VDC母排连接;4个DRIVE-CLiQ插座;2个插入式电机接口;4个安全停机输入端子( 每轴一个输入端);2个安全电机制动控制器;2个温度传感器输入(KTY84-130);3个 PE( 保护性接地)接口。
伺服电机
本设备提供2个伺服电机,每个伺服电机的参数如下:
额定功率:0.82kW
额定转速:3000r/min
额定转矩:2.6Nm
额定电流:1.95A
(2) 定时器兼报警记录仪
平时作为时钟使用,具有设定实验时间、定时报警、提前提醒后切断电源等功能,还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的告警次数。
(3) 控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内,设有两根不锈钢管,可挂置实验部件,凹槽底部设有3芯插座,挂件的供电由这些插座提供;控制屏两边设有单相三极220V电源插座。
2.NS02实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造形美观大方;设有两个大抽屉,用于放置工具、存放部件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定。
3.N11工业触摸屏
触摸屏作为人机对话界面,即可对使用设备进行监测,还可以对设备进行简单控制,故在工业现场广泛使用,本装置选用工业现场的产品,液晶屏幕尺寸为5.7寸,黑白屏幕,分辨率为320×240像素,蓝色背光。触摸屏带有一个通讯口,支持PPI、MPI、RS485、PROFIBUS-DP通讯协议。
4.N13 实验元器件
该挂件上装有16个钮子开关、3个可调电位器、一路+24V/1.5A的直流电源。
5.N21 工业触摸屏
与N11相比,该触摸屏从黑白改为彩色显示,尺寸及分辨率与前者完全一样。触摸屏本身自带有通讯口,完成下载及通讯的作用。
6.N23 分布式I/0
分布式I/0作为PLC的I/0的延伸,通过现场总线与PLC紧密相连,直接与工业的终端设备相连,避免了PLC等重要设备暴露在恶劣的工作环境下,是目前工业上集中管理,分散控制的理想解决方案。该挂件提供16路的数字量输入、16路的数字量输出、8路的模拟量输入和4路的模拟量输出的功能。
7.N32 运动控制器
运动控制器在控制系统中,处于核心的位置,为保证性能上的强大,选用西门子的Simotion C。主机集成2个PROFIBUS-DP通讯接口,1个工业以太网接口,还设有16路的数字量输入,8路的数字量输出,1个模拟量设定接口、4 个编码器输入接口,具有故障及状态指示灯,配置32M MMC卡,用于存储用户的程序及参数。
8.N33元器件挂件
该挂件上装有4只自锁按钮、4只普通按钮、8只指示灯、3个可调电位器、一路+24V/1.5A带数显指示的直流电源。
9.CP5611工业网卡及通讯线
10.系统软件:本装置提供两类软件,第一类是伺服系统的配置软件,包括SETP7、SCOUT编程软件,完成对伺服系统各参数设置及调试;第二类是触摸屏编程软件,包括Protool,完成对工业触摸屏的参数设置及组态。
11.网络连接线:使用专用的连接器完成各设备之间的PROFIBUS-DP或以太网的联接。
12.实验连接线:根据不同实验项目的特点,配备不同的实验联接线。
四、实验项目
(一)基础实验