時(shí)光伺服在衛(wèi)星天線(xiàn)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
2004/6/15 16:48:00
一、伺服技術(shù) 伺服系統(tǒng)是機(jī)電產(chǎn)品中的重要環(huán)節(jié),其控制性能反映了機(jī)電設(shè)備的控制質(zhì)量。伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓到電氣,電氣伺服又經(jīng)歷了由模擬到模擬•數(shù)字混合再到全數(shù)字化伺服的演進(jìn)過(guò)程。伺服系統(tǒng)根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)對(duì)象,又分為直流(DC)伺服系統(tǒng)和交流(AC)伺服系統(tǒng)。到90年代初期,隨著微處理技術(shù)、高性能功率半導(dǎo)體功率器件等產(chǎn)品制造工藝的發(fā)展及性?xún)r(jià)比的日益提高,交流伺服技術(shù)逐漸成為主導(dǎo)產(chǎn)品。 交流伺服系統(tǒng)按其采用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型來(lái)分,主要由兩大類(lèi):永磁同步(SM型)電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)和感應(yīng)式異步(IM型)電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)。感應(yīng)式異步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)由于感應(yīng)式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、制造容易、價(jià)格低廉,具有良好的發(fā)展前景,是未來(lái)伺服技術(shù)的發(fā)展方向之一。 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,用戶(hù)對(duì)所需產(chǎn)品提出了更高的技術(shù)和更合理的性能價(jià)格比的要求。伺服系統(tǒng)以其出色的性能完成了對(duì)產(chǎn)品的加工過(guò)程、加工工藝和綜合性能的改造,目前在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。 二、技術(shù)進(jìn)步造就效率和節(jié)省 自2003年,時(shí)光科技有限公司推出了全數(shù)字系列交流異步伺服控制器產(chǎn)品,并成功應(yīng)用到機(jī)床、油田機(jī)械、電梯、塑料機(jī)械行業(yè),為客戶(hù)贏取了顯著經(jīng)濟(jì)效益。 在產(chǎn)品的推廣過(guò)程中,我們深切體會(huì)到,企業(yè)效益升級(jí)的本源來(lái)自于其自身產(chǎn)品技術(shù)含量的提升。時(shí)光公司產(chǎn)品具有交流化、數(shù)字化、集成化和智能化的技術(shù)內(nèi)涵,為用戶(hù)產(chǎn)品提高了技術(shù)含量,并充分帶動(dòng)了客戶(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、系統(tǒng)傳動(dòng)效率和原材料使用效率,帶來(lái)了對(duì)產(chǎn)品安裝、調(diào)試、維護(hù)的節(jié)省,以及最終用戶(hù)能耗成本支出的節(jié)省。 三、應(yīng)用案例—4.5M衛(wèi)星天線(xiàn)控制系統(tǒng) 本控制系統(tǒng)為4.5M衛(wèi)星天線(xiàn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制作??赏ㄟ^(guò)本控制系統(tǒng)方便地進(jìn)行天線(xiàn)的方位、俯仰和極化的角度調(diào)整。由于采用新型交流伺服控制器,天線(xiàn)的各角度能有非常高的控制精度。在目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)系統(tǒng)中是技術(shù)較為先進(jìn)的系統(tǒng)。 (一)衛(wèi)星天線(xiàn)控制系統(tǒng)的方案 采用我公司生產(chǎn)的交流伺服控制器和交流異步電機(jī)組成伺服驅(qū)動(dòng)單元,以可編程控制器、可編程終端等組成控制單元。系統(tǒng)構(gòu)成方案如圖所示。 (二)系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo) 室內(nèi)控制單元和室外伺服驅(qū)動(dòng)單元組成系統(tǒng)。通過(guò)可編程終端顯示的文字提示進(jìn)行操作。交流伺服控制器驅(qū)動(dòng)天線(xiàn)機(jī)構(gòu)上的交流異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確的位置、速度控制,以實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)的方位、俯仰和極化的角度調(diào)整。安裝在電機(jī)上的編碼器不僅為交流伺服控制提供反饋信息,而且為室內(nèi)控制單元提供天線(xiàn)的方位、俯仰信息,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后用于控制和顯示角度。 軟件在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能中起著非常重要的作用。本系統(tǒng)的軟件有交流伺服控制器(3臺(tái))的程序、可編程控制器的程序和可編程終端的程序。這幾種程序分別擔(dān)負(fù)著人機(jī)介面、數(shù)據(jù)處理、動(dòng)作控制以及狀態(tài)監(jiān)視等各類(lèi)作用。與天線(xiàn)方位 有關(guān)的軟件部分對(duì)應(yīng)于天線(xiàn)和本系統(tǒng)安裝在北半球。 動(dòng)作范圍: 方位 90.00°(東)~270.00°(西)[正南為180°]俯仰 5.00°(俯)~90.00°(仰)極化 ±90° 動(dòng)作方式: ⑴角度操作:設(shè)定角度值,運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置。(對(duì)好第一顆星之后) ⑵步進(jìn)操作:選擇步進(jìn)距(小步距0.01°、中步距0.05°、大步距 0.25°)后,單鍵操作,按1次鍵,運(yùn)動(dòng)1步。 ⑶啟停操作:選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速(方位、俯仰和極化的速度分擋不同)后,單鍵操作,按1次運(yùn)動(dòng)、再按1次停止。 換星操作: 按序號(hào)登錄5顆星的方位角、俯仰角數(shù)據(jù)。設(shè)定目標(biāo)星號(hào)后執(zhí)行換星。非??旖荨⒎奖?。若所設(shè)定的星號(hào)未登錄則不執(zhí)行并提示“無(wú)效”。 防護(hù)操作: 俯仰運(yùn)動(dòng)至87.00°使天線(xiàn)朝上,在遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)防止機(jī)構(gòu)或基礎(chǔ)的損害。 限位保護(hù): 設(shè)有限位開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)。 方位可設(shè)定軟極限。設(shè)定后限制方位角度范圍,防止干涉或碰撞。 控制精度: 與電機(jī)同軸裝有2500線(xiàn)的編碼器,作為位置及速度的傳感器。天線(xiàn)的方位軸是經(jīng)減速器后,0.01°間距對(duì)應(yīng)2333個(gè)脈沖;俯仰軸是經(jīng)減速器后,0.01°間距對(duì)應(yīng)約20000個(gè)脈沖。交流伺服控制器將編碼器的信息是按4倍頻(10000脈沖/轉(zhuǎn))進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。而且,它的位置控制精度可達(dá)±1個(gè)脈沖。因此、天線(xiàn)的綜合控制精度相當(dāng)高。 間隙補(bǔ)償: 每當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)改變方向時(shí),減速器和機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件會(huì)有換向間隙。用伺服控制能補(bǔ)償實(shí)測(cè)的間隙量。 角度顯示: 衛(wèi)星天線(xiàn)的位置數(shù)據(jù)是以有2位小數(shù)的角度值表示。 方位角度是3位整數(shù)2位小數(shù)。4舍5入至小數(shù)點(diǎn)后第2位。 俯仰角度是2位整數(shù)2位小數(shù)。4舍5入至小數(shù)點(diǎn)后第2位。 極化角度不顯示。 報(bào)警提示: 交流伺服控制器監(jiān)視,異常時(shí)有文字提示。 限位和原點(diǎn)傳感器監(jiān)視,異常時(shí)有文字提示。 使用電源: 控制單元 AC 220V±10%(單相) 50Hz 100W 伺服驅(qū)動(dòng)單元 AC220V±10%(單相) 50Hz 1000Wmax 外型尺寸: 室內(nèi)控制單元 (標(biāo)準(zhǔn)19吋3U) L:300 W:430 H:134(mm) 室外伺服驅(qū)動(dòng)單元 L:250 W:600 H:800(mm) 工作環(huán)境溫度: 室內(nèi)控制單元 0℃~40℃ 室外伺服驅(qū)動(dòng)單元 -30℃~40℃(內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)單元) (三)特點(diǎn) ⑴.與衛(wèi)星通訊設(shè)備一致,本系統(tǒng)采用單相交流220V電源。 ⑵.以對(duì)準(zhǔn)第一顆衛(wèi)星時(shí)登錄的天線(xiàn)方位、俯仰角度為數(shù)據(jù)基準(zhǔn)。方便、快速地進(jìn)行對(duì)星、換星的操作。 ⑶.使用交流伺服控制器,定位控制精度很高,重復(fù)性很好。 ⑷.有互鎖、限位等多項(xiàng)安全防護(hù)功能。 ⑸.交流異步電機(jī)是在溫度、濕度變化很大的露天中使用,能夠免維護(hù)的正常運(yùn)行。 (四)結(jié)論 采用我公司的伺服產(chǎn)品構(gòu)成系統(tǒng),用于中大直徑的衛(wèi)星天線(xiàn)的角度調(diào)整,其控制精度相當(dāng)高。而且功能很多、操作方便、安全可靠。 (歡迎登陸時(shí)光科技有限公司網(wǎng)站www.thtbase.com,獲取更為詳細(xì)的資料)
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