專利名稱：一種分布式數(shù)字化控制伺服能源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種分布式數(shù)字化控制伺服能源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于伺服機(jī)構(gòu)模擬能源控制技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]對于液壓伺服系統(tǒng)單元測試的大量試驗，現(xiàn)有技術(shù)中采用地面模擬能源來提供液壓動力。[0003]模擬能源系統(tǒng)主要由模擬能源柜、模擬能源控制箱和變頻電源三大部分組成。模擬能源控制箱作為系統(tǒng)的控制單元用于控制模擬能源柜為伺服系統(tǒng)提供液壓動力，同時控制變頻電源為能源柜主、輔電機(jī)提供380VAC動力電源。[0004]模擬能源控制箱的控制對象是模擬能源柜和變頻電源?，F(xiàn)有的模擬能源柜由輔、主系統(tǒng)兩部分的液壓回路組成。輔系統(tǒng)中葉輪泵由輔電機(jī)帶動，通過改變變頻電源三相 380VAC動力電的頻率來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)輔泵變流量，系統(tǒng)的工作壓力由低壓電磁溢流閥控制，輔系統(tǒng)回路中的溫度傳感器、壓力傳感器可監(jiān)測工作液的溫度和低壓系統(tǒng)的壓力。 主系統(tǒng)采用大功率中頻電機(jī)作動力，帶動軸向柱塞泵通過改變頻率來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，高壓系統(tǒng)工作壓力由比例溢流閥來調(diào)節(jié)。變頻電源采用三相五線制供電網(wǎng)絡(luò)，主、輔變頻器均為施奈德公司的ATV71型產(chǎn)品(I/II級主、輔功率為55KW和7. 5KW，III級主、輔功率為22KW 和7. 5KW)，變頻電源采用本控自檢和遠(yuǎn)控兩種方式工作。[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，直接使用分散的元器件搭建的電路系統(tǒng)、顯示表頭、按鍵等等實現(xiàn)控制功能，結(jié)構(gòu)分散，硬件老化之后故障率高。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明的目的是在模擬能源控制中采用目前工業(yè)控制中具有廣泛應(yīng)用的分布式 PLC控制和PR0FIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)，使用基于SIMATIC NET的上位機(jī)監(jiān)控軟件完成對主站 PLC控制和通訊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制地面能源系統(tǒng)的功能。[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種分布式數(shù)字化控制伺服能源系統(tǒng)，是為測試對象測試時提供模擬液壓動力的系統(tǒng)，所述能源系統(tǒng)包含模擬能源柜、模擬能源控制箱和變頻電源三部分組成，模擬能源控制箱作為系統(tǒng)的控制單元用于控制模擬能源柜為伺服系統(tǒng)提供液壓動力，同時控制變頻電源為模擬能源柜提供動力電源；其中，模擬能源控制箱在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上包括工業(yè)以太網(wǎng)和PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通過以太網(wǎng)連接到上位機(jī)， 通過PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線連接到變頻電源和模擬能源柜；模擬能源控制箱包括觸摸屏 MP377、一個PLC主站、緊急停機(jī)開關(guān)組件，模擬能源柜中包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站；變頻電源內(nèi)包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站，配置PR0FIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德ATV71 變頻器；模擬能源控制箱通過PR0FIBUS-DP總線完成對模擬能源柜的遠(yuǎn)程I/O ET200M從站、變頻電源內(nèi)的遠(yuǎn)程I/0ET200M從站、配置PR0FIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德 ATV71變頻器通訊和控制。[0008]本發(fā)明的優(yōu)點在于由于采用了數(shù)字化技術(shù)，擴(kuò)展性強(qiáng)，可靠性高，市場應(yīng)用前景好，可有效提高液壓系統(tǒng)的自動化測試水平。利用本發(fā)明的構(gòu)架，已經(jīng)構(gòu)建的系統(tǒng)中集成了如下技術(shù)[0009]1、集成多種數(shù)字化控制技術(shù)，實現(xiàn)分布式智能控制。[0010]2, Profibus總線通信及變頻器數(shù)字化PID控制技術(shù)。[0011]3,485網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳感器的控制和測量技術(shù)。[0012]4、基于地面能源工藝控制流程的西門子PLC和觸摸屏編程技術(shù)。[0013]并且，進(jìn)一步的，利用擴(kuò)展性，可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制和測試過程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)中分散式的元器件搭建的系統(tǒng)。


[0014]圖1是模擬能源系統(tǒng)組成框圖(包含針對3個級別的伺服系統(tǒng))；[0015]圖2是能源控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)；[0016]圖3是PLC程序結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明[0018]根據(jù)能源系統(tǒng)的原理和控制要求可知，具體控制和測量的對象如表1所示[0019]表1地面模擬能源測控對象[0020]
權(quán)利要求1. 一種分布式數(shù)字化控制伺服能源系統(tǒng)，是為測試對象測試時提供模擬液壓動力的系統(tǒng)，所述能源系統(tǒng)包含模擬能源柜、模擬能源控制箱和變頻電源三部分組成，模擬能源控制箱作為系統(tǒng)的控制單元用于控制模擬能源柜為伺服系統(tǒng)提供液壓動力，同時控制變頻電源為模擬能源柜提供動力電源；其特征在于模擬能源控制箱在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上包括工業(yè)以太網(wǎng)和PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通過以太網(wǎng)連接到上位機(jī)，通過PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線連接到變頻電源和模擬能源柜； 模擬能源控制箱包括觸摸屏MP377、一個PLC主站、緊急停機(jī)開關(guān)組件； 模擬能源柜中包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站；變頻電源內(nèi)包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站，配置PR0FIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德ATV71變頻器；模擬能源控制箱通過PR0FIBUS-DP總線完成對模擬能源柜的遠(yuǎn)程I/0ET200M從站、變頻電源內(nèi)的遠(yuǎn)程I/O ET200M從站、配置PR0FIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德ATV71 變頻器通訊和控制。
專利摘要本實用新型屬于伺服機(jī)構(gòu)模擬能源控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式數(shù)字化控制伺服能源系統(tǒng)。目的是實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制地面能源系統(tǒng)的功能。包含模擬能源柜、模擬能源控制箱和變頻電源三部分組成，模擬能源控制箱包括觸摸屏MP377、一個PLC主站、緊急停機(jī)開關(guān)組件，模擬能源柜中包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站；變頻電源內(nèi)包含遠(yuǎn)程I/O ET200M從站，配置PROFIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德ATV71變頻器；模擬能源控制箱通過PROFIBUS-DP總線完成對模擬能源柜的遠(yuǎn)程I/O ET200M從站、變頻電源內(nèi)的遠(yuǎn)程I/O ET200M從站、配置PROFIBUS-DP通訊適配器的DP兩級施奈德ATV71變頻器通訊和控制。擴(kuò)展性強(qiáng)，可靠性高，市場應(yīng)用前景好，可有效提高液壓系統(tǒng)的自動化測試水平。
文檔編號G05B19/418GK202306296SQ20112042066
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉睿智, 郭軍 申請人:中國運載火箭技術(shù)研究院, 北京天高智機(jī)技術(shù)開發(fā)公司, 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所