訂制化電液伺服機器人控制系統
電液伺服應用于軍用機器人。公司為合作伙伴提供傳動部件及整個控制系統,除了機械上對電機進行了定制封裝及機構優化外,控制上同樣進行了定制化設計,由公司獨立完成控制板卡級構建,從而滿足客戶對于總體重量、尺寸、體積、抗振動、環境溫度等苛刻要求,同時獲得了良好的使用效果。
1.1 產品系統功能概述
該系統是為專用特殊行業開發的伺服泵控電液控制系統,主要對3軸運動機構實現位置、速度控制、力矩模擬量閉環控制系統等;該系統為模/數字混合式伺服系統。下面對系統作一簡單的說明。 在此系統中將連續的模擬量輸入信號(水平缸,垂直缸,擺動缸的Ⅰ端.Ⅱ端壓力信號,位置信號,缸體移動速度信號)以4…20Ma信號類型反饋至系統對應的模擬量輸入通道;在此系統中將上位計算機速度與位置數據通過EtherCAT讀取到HP-G-DYC系統中,系統將這些數據運算處理后以數字量格式通過CANopen協議發布到各個數字伺服系統中,同時系統將所有伺服控制器及液壓執行機構各個傳感器信號采集后,通過EtherCAT實時反饋到上位計算機;構成伺服控制閉環回路。模/數字混合式電液伺服系統綜合了電氣和液壓兩方面的優點,具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量的反饋等優點,采用加速度或壓力負反饋校正則來提高阻尼性能而又不降低運動效率;因此,適合在該負載質量大又要求響應速度快的應用要求。
原理結構圖
1.2系統構成框架
1.3系統功能及性能
1.3.1接口描述

1.3.1系統性能
l 處理器Infineon XE167 High speed 16 bit CPU
l NOVRAM 1M bytes
l 閃存4 MB 閃存(內置,可擴展SD卡最大16M)
l I/O-DPRAM 4 kbytes
l 接口1 2x RJ 45(EtherCAT)
l 接口2 2x RJ 45(Ether TCP)10/100 Mbit/s
l 接口3 1xRS232 (控制器編程/EtherCAT參數設置,通過SWA1選擇)
l 接口4 CANO (CANopen Master同時提供DC24輔助電源)
l 接口5 CAN1 (CANopen Master/Slave通過編程參數設置)
l 接口6 USB (控制器編程,系統設置及信息讀取)
l 內置時鐘,具有時間和日期可讀取
l 操作系統Microsoft WindowsXP.WIN7
l 控制軟件Codesys PLC Run-Time
l 7"中文操作界面
l 數字量輸入 6通道 DC24V PNP
l 模擬量采樣 16通道 4-20MA/0-10V
l PT100輸入 1通道
l KTY 輸入 3通道
l 數字量輸出1 6通道 DC24V PNP
l 數字量輸出2 3通道 6A繼電器(系統預置電機制動功能)
l 電源24V DC (-10 %/+15 %)
l 絕緣強度500 Vrms (電源/內部電路)
l I/O端子模塊電源1 DC24V/2A (3路)
l I/O端子模塊電源2 DC12V/1.25A (3路)
l 系統最大功耗50 W DC24V
l 尺寸(W x H x D) 540mm x 400mm x 120mm
l 重量約13Kg
l 工作溫度/ 儲藏溫度-35…+70 °C/-45…+80 °C
l 相對濕度95%, 無結露
l 振動/抗沖擊性能 X/Y/Z 單向40G 符合 GB/T7094-2002 標準
l 抗電磁及瞬時脈沖干擾/靜電放電符合EN 61000-6-4 標準
l IP防護等級 整機 IP65
1.3.2 驅動器性能參數
主要特性及參數:
l 寬電壓直流輸入范圍100-780VDC
l 重量輕、體積緊湊
l 高功率輸出最大65KW
l 高控制性能:速度、轉矩、位置、高級位置控制CANOPEN通訊
l DC24V控制供電
l 兼容各種反饋,增量式絕對值等
l 各種保護機制
l 自由編程
l 。。
1.4 系統應用環境
該系統防護等級IP65(整機)
應用(安裝)與無寖(泡),無強電(磁)場環境
空氣放電±8KV 接觸放電±6KV 靜電測試(ISO10605)
振動頻率:10Hz to 2000Hz 振動測試(ISO16750-3:2007 Test VIII)
半正弦波,作用時間:3ms,加速度峰值:40g 抗沖擊測試(IEC68,Part2-27)
海拔高度 <2000M
濕度 95%(無結露)
2.1 系統供電及負載描述
2.1.1伺服驅動器供電
額定電壓 DC560V
額定功率 47KW(實際功率取決于實時負載)
電源隔離處理 無隔離
輸入范圍 DC 100-780V
允許失電周期 5ms
絕緣電阻 >50MΩ@500V
耐壓性能 空氣放電±8KV 接觸放電±6KV
2.1.1控制系統供電
額定電壓 DC24V
額定功率 30W
電源隔離處理 內部2級隔離
輸入范圍 DC 18-30V
允許失電周期 3ms
絕緣電阻 >50MΩ@500V
耐壓性能 空氣放電±8KV 接觸放電±6KV
2.2 控制柜尺寸及安裝
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產品圖片
現場圖片