CN105281655A - 一种定日镜镜面清洗装置 - Google Patents

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CN105281655A
CN105281655A CN201510671603.9A CN201510671603A CN105281655A CN 105281655 A CN105281655 A CN 105281655A CN 201510671603 A CN201510671603 A CN 201510671603A CN 105281655 A CN105281655 A CN 105281655A
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蒲华丰
钟国庆
徐能
丁永健
宓霄凌
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浙江中控太阳能技术有限公司
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Abstract

本发明提供了一种定日镜镜面清洗装置,包括安装架、刷辊清洗系统和喷水系统,所述刷辊清洗系统包括刷辊机构、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、伺服电机控制器、第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统,其中,所述刷辊机构,用于清洗定日镜镜面;所述伺服电机控制器,用于同步控制所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构的运转。本发明的定日镜镜面清洗装置能够实现对第一电机,第二电机以及第三电机的同步控制,大大提高了定日镜清洗装置的工作效率,降低了定日镜清洗装置的控制难度。

Description

一种定日镜镜面清洗装置
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能热发电领域,具体涉及一种定日镜镜面清洗装置。
背景技术
[0002] 已有技术中往往采用单轴伺服电机控制芯片分别控制各轴。而采用现有技术中的单轴伺服电机控制系统单独驱动多个轴时,容易出现无法同步且编程繁琐的问题,并因部件较多导致可靠性低。因此,需要一种同时对多个轴进行同步控制的多轴伺服电机控制器且易于应用。
发明内容
[0003] 针对背景技术中的3个单轴伺服电机控制定日镜镜面清洗装置时,容易出现无法同步且技术难度较大的缺陷,本发明提供一种定日镜镜面清洗装置,利用伺服电机控制器同时控制伺服电机,使定日镜镜面清洗装置的刷辊姿态及转速能够同时调整,提高了定日镜清洗装置的清洗效率,降低了定日镜清洗装置控制的复杂程度。
[0004] 为了达到上述发明目的,解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0005] —种定日镜镜面清洗装置,包括安装架、刷辊清洗系统和喷水系统,所述刷辊清洗系统包括刷辊机构、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、伺服电机控制器、第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统,其中,
[0006] 所述刷辊机构,用于清洗定日镜镜面;
[0007] 所述第一调节机构,一端与所述刷辊机构上部固定连接,另一端与所述安装架固定连接,用于调节所述刷辊机构上部到定日镜镜面的水平距离;
[0008] 所述第二调节机构,一端与所述刷辊机构下部固定连接,另一端与所述安装架固定连接,用于调节所述刷辊机构下部到定日镜镜面的水平距离;
[0009] 所述第三调节机构,用于调节所述刷辊机构的转速;
[0010] 所述第一距离传感器设置于所述刷辊机构上,用于检测所述刷辊机构上部到定日镜镜面的第一水平距离,并将第一水平距离信息传输给所述伺服电机控制器;
[0011] 所述第二距离传感器设置于所述刷辊机构上,用于检测所述刷辊机构下部到定日镜镜面的第二水平距离,并将第二水平距离信息传输给所述伺服电机控制器;
[0012] 所述镜面清洁度检测系统设置于所述刷辊机构上,用于检测定日镜镜面的清洁度,并将清洁度信息传输给伺服电机控制器;
[0013] 所述伺服电机控制器,用于根据所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统所反馈的信息来同步控制所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构的运转。
[0014] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述第三调节机构还包括第三电机、同步带轮和同步带,所述第三电机通过所述同步带带动所述同步带轮转动,进而带动所述刷辊机构转动。
[0015] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,
[0016] 所述伺服电机控制器根据所述第一距离传感器检测得到的第一水平距离信息控制所述第一调节机构中的第一电机转轴的转动;
[0017] 所述伺服电机控制器根据所述第二距离传感器检测得到的第二水平距离信息控制所述第二调节机构中的第二电机转轴的转动;
[0018] 所述伺服电机控制器根据所述镜面清洁度检测系统检测得到的定日镜镜面清洁度信息控制所述第三调节机构中的第三电机转轴的转动。
[0019] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器包括电源模块、测速模块、模数转换模块、位置环模块、速度环模块、电流环模块、脉宽调制模块、运动控制模块、处理内核模块和通讯模块,其中:
[0020] 所述电源模块,用于向伺服电机控制器提供稳定电源;
[0021] 所述处理内核模块,分别与所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统连接通信,用于根据来自所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统检测到的信息计算各轴给定的角位移信号;并且,所述处理内核模块还与所述运动控制模块双向连接通信,用于接收并处理来自所述运动控制模块的信号,以向所述运动控制模块发出控制指令。
[0022] 所述测速模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于检测所述伺服电机各轴的角位移值和轴转速值,并将检测得到的各轴的角位移值和轴转速值经模数转换成各轴的角位移值信号和轴转速值信号,并传输给所述运动控制模块;
[0023] 所述模数转换模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转化为电流数字信号,并传输给所述运动控制模块;
[0024] 所述位置环模块,与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收各轴给定的角位移值信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移值信号,并根据接收到的各轴给定的角位移值和所述测速模块反馈的各轴的角位移值计算给定轴转速值;
[0025] 所述速度环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算得到的给定轴转速值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号,并根据给定轴转速值和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值计算给定电流值;
[0026] 所述电流环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算得到的给定电流值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号,并根据给定电流值和所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值计算电流输出值;
[0027] 所述脉宽调制模块,与所述运动控制模块双向通信连接、并且与所述电流环模块和所述伺服电机连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述电流环模块计算得到的电流输出值信号,并根据电流输出值生成用于控制各轴伺服电机的脉宽调制信号,进而控制所述伺服电机发生转动;
[0028] 所述运动控制模块,用于控制所述位置环模块、速度环模块、电流环模块和脉宽调制模块的信号接收和计算处理;
[0029] 所述通讯模块,与所述处理内核模块双向连接通信,用于外界向伺服电机控制器输入控制信号或者伺服电机控制器向外界反馈信号。
[0030] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述测速模块包括码盘接口单元、Μ/T法测速单元和第二数据锁存器,其中:
[0031] 所述码盘接口单元,与所述伺服电机连接通信,用于检测伺服电机各轴的角位移ί目息,得到各轴角位移ί目息;
[0032] 所述Μ/T法测速单元,与所述码盘接口单元连接通信,用于将所述各轴角位移信息转换为各轴转速信息;
[0033] 所述第二数据锁存器,与所述Μ/T法测速单元连接通信,并且与所述运动控制模块双向连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接受并锁存所述Μ/T法测速单元得到的各轴转速信息,并将锁存的各轴转速信息传输给所述运动控制模块。
[0034] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述模数转换模块包括模数转换接口单元、模数时序控制单元和第一数据锁存器,其中:
[0035] 所述模数转换接口单元与所述伺服电机连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转换为电流数字信号;
[0036] 所述第一数据锁存器用于在所述模数时序控制单元的控制下锁存来自所述模数转换接口单元的电流数字信号。
[0037] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,,所述位置环模块包括位置控制模块、位置环调节器和位置环数据锁存器,其中:
[0038] 所述位置控制模块与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号;
[0039] 所述位置环调节器与所述位置控制模块连接通信,用于根据所述位移控制模块接收的外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号进行计算处理,得到轴转速给定值;
[0040] 所述位置环数据锁存器与所述运动控制模块连接通信,并且与所述位置环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述位置环调节器计算处理得到的各轴转速给定值。
[0041] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述速度环模块包括速度环控制模块、速度环调节器和速度环数据锁存器,其中:
[0042] 所述速度环控制模块与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算处理得到的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号;
[0043] 所述速度环调节器与所述速度控制模块连接通信,用于根据所述速度控制模块接收的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号进行计算处理,得到电流给定值;
[0044] 所述速度环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述速度环调节器计算处理得到的电流给定值。
[0045] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述电流环模块包括电流控制模块、电流环调节器和电流环数据锁存器,其中:
[0046] 所述电流控制模块与所述运动控制模块连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算处理得到的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号;
[0047] 所述电流环调节器与所述电流控制模块连接通信,用于根据所述电流控制模块接收的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号进行计算处理,得到电流环输出值;
[0048] 所述电流环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述电流环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述电流环调节器计算得到的电流环输出值。
[0049] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器还包括看门狗模块,所述看门狗模块与所述处理内核模块连接通信,用于程序跑飞后的复位。
[0050] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器还包括实时时钟模块,所述实时时钟模块与所述处理内核模块连接通信,用于实时控制,使得所述处理内核模块可以按时处理数据。
[0051] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器还包括保护模块,所述保护模块分别与所述处理内核模块和所述运动控制模块连接通信,用于接收来自所述运动控制模块的信号,判断电机运转是否正常,并将判断结果传输给所述处理内核模块,由所述处理内核模块控制所述伺服电机调整运转状态或者停止运转。
[0052] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器还包括数据存储模块,所述数据存储模块利用组态软件编程逻辑控制程序和运动控制程序,并通过与所述处理内核模块连接通信,调取所述数据存储模块中的逻辑控制程序和运动控制程序,进而对所述处理内核模块内的信号进行计算处理。
[0053] 作为本发明所述的一种定日镜镜面清洗装置的改进,所述伺服电机控制器还包括电流定标模块,所述电流定标模块分别与所述模数转换模块和所述运动控制模块连接通信,用于定标从所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值,并将定标后的电流数字信号的电流值发送到所述运动控制模块。
[0054] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0055] 本发明的定日镜清洗装置利用伺服电机控制器控制伺服电机,能够同步实现刷辊第一部分与定日镜镜面的水平距离,刷辊第二部分与定日镜镜面的水平距离以及刷辊转速的同步调整,大大提高了定日镜清洗装置的工作效率,降低了定日镜清洗装置的控制难度。
附图说明
[0056]图1是本发明一种定日镜镜面清洗装置的整体结构示意图;
[0057] 图2是本发明一种定日镜镜面清洗装置中伺服电机控制器的结构框图。
[0058]【主要符号说明】
[0059] 1-第一调节机构;2_第二调节机构;3_第三调节机构;4_刷辊机构;5_同步带;
6-同步带轮;7_安装架。
具体实施方式
[0060] 以下将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论,显然,这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例,并不是全部的实例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
[0061] 如图1所示,一种定日镜镜面清洗装置,包括安装架7、刷辊清洗系统和喷水系统,所述刷辊清洗系统包括刷辊机构4、第一调节机构1、第二调节机构2、第三调节机构3、伺服电机控制器、第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统,其中,
[0062] 所述刷辊机构4,用于清洗定日镜镜面;
[0063] 所述第一调节机构I包括第一电机,一端与所述刷辊机构4上部固定连接,另一端与所述安装架7固定连接,用于调节所述刷辊机构4上部到定日镜镜面的水平距离;在本实施例中,所述第一调节机构I为电动推杆,通过所述第一电机带动电动推杆的伸出和回缩,调节所述刷辊机构4上部与定日镜镜面之间的水平距离。
[0064] 所述第二调节机构2包括第二电机,一端与所述刷辊机构4下部固定连接,另一端与所述安装架7固定连接,用于调节所述刷辊机构4下部到定日镜镜面的水平距离;在本实施例中,所述第二调节机构2为电动推杆,通过所述第二电机带动电动推杆的伸出和回缩,调节所述刷辊机构4下部与定日镜镜面之间的水平距离。
[0065] 所述第三调节机构3包括第三电机,用于带动所述刷辊机构发生旋转;在本实施例中,所述第三调节机构3还包括同步带轮6和同步带5,所述第三电机3通过所述同步带5带动所述同步带轮6转动,进而带动所述刷棍机构4转动。
[0066] 所述第一距离传感器(图中未示出),设置于所述刷辊机构4上,用于检测所述刷辊机构4上部到定日镜镜面的第一水平距离,并将第一水平距离信息传输给所述伺服电机控制器;所述伺服电机控制器根据第一水平距离信息调整所述第一电机的转动,当所述刷辊机构4上部距离定日镜镜面过近时,由所述伺服电机控制器控制所述第一电机,调大所述刷辊机构4上部与定日镜镜面之间的距离,当所述刷辊机构4上部距离定日镜镜面过远时,由所述伺服电机控制器控制所述第一电机,调小所述刷辊机构4上部与定日镜镜面之间的距离。
[0067] 所述第二距离传感器(图中未示出),设置于所述刷辊机构4上,用于检测所述刷辊机构4下部到定日镜镜面的第二水平距离,并将第二水平距离信息传输给所述伺服电机控制器;所述伺服电机控制器根据第二水平距离信息调整所述第二电机的转动,当所述刷辊机构4下部距离定日镜镜面过近时,由所述伺服电机控制器控制所述第二电机,调大所述刷辊机构4下部与定日镜镜面之间的距离,当所述刷辊机构4上部距离定日镜镜面过远时,由所述伺服电机控制器控制所述第二电机,调小所述刷辊机构4下部与定日镜镜面之间的距离。
[0068] 在本实施例中,可通过所述第一调节机构1、第二调节机构2和第三调节机构3组合配合对所述刷辊机构4上部和下部进行调整,以使所述刷辊机构4整体与定日镜镜面平行,且所述刷辊机构4整体到定日镜镜面的距离满足预先设定的距离范围为宜。
[0069] 所述镜面清洁度检测系统(图中未示出),用于检测定日镜镜面的清洁度,并将清洁度信息传输给所述伺服电机控制器。在本实施例中,当镜面较脏时,由所述伺服电机控制器控制所述第三电机,调快所述刷辊机构4的转速;当镜面较干净时,由所述伺服电机控制器控制所述第三电机,调慢所述刷辊机构4的转速;
[0070] 所述伺服电机控制器(图中未示出),用于根据所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统所反馈的信息来同步控制所述第一调节机构1、第二调节机构2和第三调节机构3的运转。
[0071 ] 本实施例中,所述伺服电机控制器根据所述第一距离传感器检测得到的第一水平距离信息控制所述第一调节机构I中的第一电机转轴的转动;
[0072] 所述伺服电机控制器根据所述第二距离传感器检测得到的第二水平距离信息控制所述第二调节机构2中的第二电机转轴的转动;
[0073] 所述伺服电机控制器根据所述镜面清洁度检测系统检测得到的定日镜镜面清洁度信息控制所述第三调节机构3中的第三电机转轴的转动。
[0074] 附图2为本发明一种伺服电机控制器的结构示意图,公开了一种伺服电机控制器,用于多轴伺服电机的控制,包括电源模块、测速模块、模数转换模块、位置环模块、速度环模块、电流环模块、脉宽调制模块、运动控制模块、处理内核模块和通讯模块,其中:
[0075] 所述电源模块,用于向伺服电机提供稳定电源;
[0076] 所述处理内核模块,分别与所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统连接通信,用于根据来自所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统检测到的信息计算出各轴给定的角位移信号;并且,所述处理内核模块还与所述运动控制模块双向连接通信,用于接收并处理来自所述运动控制模块的信号,以向所述运动控制模块发出控制指令;
[0077] 所述测速模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于检测所述伺服电机各轴的角位移值和轴转速值,并将检测得到的各轴的角位移值和轴转速值经模数转换成各轴的角位移值信号和轴转速值信号,并传输给所述运动控制模块;
[0078] 所述模数转换模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转化为电流数字信号,并传输给所述运动控制模块;
[0079] 所述位置环模块,与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收外界给定的轴角位移值信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移值信号,并根据外界给定的轴角位移值和所述测速模块反馈的各轴的角位移值计算给定轴转速值;
[0080] 所述速度环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算得到的给定轴转速值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号,并根据给定轴转速值和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值计算给定电流值;
[0081] 所述电流环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算得到的给定电流值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号,并根据给定电流值和所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值计算电流输出值;
[0082] 所述脉宽调制模块,与所述运动控制模块双向通信连接、并且与所述电流环模块和所述伺服电机连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述电流环模块计算得到的电流输出值信号,并根据电流输出值生成用于控制各轴伺服电机的脉宽调制信号,进而控制所述伺服电机发生转动;
[0083] 所述运动控制模块,用于控制所述位置环模块、速度环模块、电流环模块和脉宽调制模块的信号接收和计算处理;
[0084] 所述处理内核模块,与所述运动控制模块双向连接通信,用于接收并处理来自所述运动控制模块的信号,以向所述运动控制模块发出控制指令。
[0085] 所述通讯模块,与所述处理内核模块双向连接通信,用于外界向伺服电机控制器输入控制信号或者伺服电机控制器向外界反馈信号。
[0086] 优选实施例中,所述测速模块包括码盘接口单元、Μ/T法测速单元和第二数据锁存器,其中:
[0087] 所述码盘接口单元,与所述伺服电机连接通信,用于检测伺服电机各轴的角位移ί目息,得到各轴角位移ί目息;
[0088] 所述Μ/T法测速单元,与所述码盘接口单元连接通信,用于将所述各轴角位移信息转换为各轴转速信息;
[0089] 所述第二数据锁存器,与所述Μ/T法测速单元连接通信,并且与所述运动控制模块双向连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接受并锁存所述Μ/T法测速单元得到的各轴转速信息,并将锁存的各轴转速信息传输给所述运动控制模块。
[0090] 优选实施例中,所述模数转换模块包括模数转换接口单元、模数时序控制单元和第一数据锁存器,其中:
[0091] 所述模数转换接口单元与所述伺服电机连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转换为电流数字信号;
[0092] 所述第一数据锁存器用于在所述模数时序控制单元的控制下锁存来自所述模数转换接口单元的电流数字信号。
[0093] 优选实施例中,所述位置环模块包括位置控制模块、位置环调节器和位置环数据锁存器,其中:
[0094] 所述位置控制模块与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号;
[0095] 所述位置环调节器与所述位置控制模块连接通信,用于根据所述位移控制模块接收的外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号进行计算处理,得到轴转速给定值;
[0096] 所述位置环数据锁存器与所述运动控制模块连接通信,并且与所述位置环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述位置环调节器计算处理得到的轴转速给定值。
[0097] 优选实施例中,所述速度环模块包括速度环控制模块、速度环调节器和速度环数据锁存器,其中:
[0098] 所述速度环控制模块与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算处理得到的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号;
[0099] 所述速度环调节器与所述速度控制模块连接通信,用于根据所述速度控制模块接收的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号进行计算处理,得到电流给定值;
[0100] 所述速度环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述速度环调节器计算处理得到的电流给定值。
[0101] 优选实施例中,所述电流环模块包括电流控制模块、电流环调节器和电流环数据锁存器,其中:
[0102] 所述电流控制模块与所述运动控制模块连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算处理得到的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号;
[0103] 所述电流环调节器与所述电流控制模块连接通信,用于根据所述电流控制模块接收的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号进行计算处理,得到电流环输出值;
[0104] 所述电流环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述电流环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述电流环调节器计算得到的电流环输出值。
[0105] 优选实施例中,所述伺服电机控制器还包括看门狗模块,所述看门狗模块与所述处理内核模块连接通信,用于程序跑飞后的复位。
[0106] 优选实施例中,所述伺服电机控制器还包括实时时钟模块,所述实时时钟模块与所述处理内核模块连接通信,用于实时控制,使得所述处理内核模块可以按时处理数据。
[0107] 优选实施例中,所述伺服电机控制器还包括保护模块,所述保护模块分别与所述处理内核模块和所述运动控制模块连接通信,用于接收来自所述运动控制模块的信号,判断电机运转是否正常,并将判断结果传输给所述处理内核模块,由所述处理内核模块控制所述伺服电机调整运转状态或者停止运转。
[0108] 优选实施例中,所述伺服电机控制器还包括数据存储模块,所述数据存储模块利用组态软件编程逻辑控制程序和运动控制程序,并通过与所述处理内核模块连接通信,调取所述数据存储模块中的逻辑控制程序和运动控制程序,进而对所述处理内核模块内的信号进行计算处理。
[0109] 优选实施例中,所述伺服电机控制器还包括电流定标模块,所述电流定标模块分别与所述模数转换模块和所述运动控制模块连接通信,用于定标从所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值,并将定标后的电流数字信号的电流值发送到所述运动控制模块。
[0110] 本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。

Claims (14)

1.一种定日镜镜面清洗装置,包括安装架、刷辊清洗系统和喷水系统,其特征在于,所述刷辊清洗系统包括刷辊机构、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、伺服电机控制器、第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统,其中, 所述刷辊机构,用于清洗定日镜镜面; 所述第一调节机构,一端与所述刷辊机构上部固定连接,另一端与所述安装架固定连接,用于调节所述刷辊机构上部到定日镜镜面的水平距离; 所述第二调节机构,一端与所述刷棍机构下部固定连接,另一端与所述安装架固定连接,用于调节所述刷辊机构下部到定日镜镜面的水平距离; 所述第三调节机构,用于调节所述刷辊机构的转速; 所述第一距离传感器设置于所述刷辊机构上,用于检测所述刷辊机构上部到定日镜镜面的第一水平距离,并将第一水平距离信息传输给所述伺服电机控制器; 所述第二距离传感器设置于所述刷辊机构上,用于检测所述刷辊机构下部到定日镜镜面的第二水平距离,并将第二水平距离信息传输给所述伺服电机控制器; 所述镜面清洁度检测系统设置于所述刷辊机构上,用于检测定日镜镜面的清洁度,并将清洁度信息传输给伺服电机控制器; 所述伺服电机控制器,用于根据所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统所反馈的信息来同步控制所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构的运转。
2.根据权利要求1所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述第三调节机构还包括第三电机、同步带轮和同步带,所述第三电机通过所述同步带带动所述同步带轮转动,进而带动所述刷棍机构转动。
3.根据权利要求1或2所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于, 所述伺服电机控制器根据所述第一距离传感器检测得到的第一水平距离信息控制所述第一调节机构中的第一电机转轴的转动; 所述伺服电机控制器根据所述第二距离传感器检测得到的第二水平距离信息控制所述第二调节机构中的第二电机转轴的转动; 所述伺服电机控制器根据所述镜面清洁度检测系统检测得到的定日镜镜面清洁度信息控制所述第三调节机构中的第三电机转轴的转动。
4.根据权利要求3所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器包括电源模块、测速模块、模数转换模块、位置环模块、速度环模块、电流环模块、脉宽调制模块、运动控制模块、处理内核模块和通讯模块,其中: 所述电源模块,用于向伺服电机控制器提供稳定电源; 所述处理内核模块,分别与所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统连接通信,用于根据来自所述第一距离传感器、第二距离传感器和镜面清洁度检测系统检测到的信息计算出各轴需要给定的角位移信号;并且,所述处理内核模块还与所述运动控制模块双向连接通信,用于接收并处理来自所述运动控制模块的信号,以向所述运动控制模块发出控制指令; 所述测速模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于检测所述伺服电机各轴的角位移值和轴转速值,并将检测得到的各轴的角位移值和轴转速值经模数转换成各轴的角位移值信号和轴转速值信号,并传输给所述运动控制模块; 所述模数转换模块,分别与所述伺服电机和所述运动控制模块连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转化为电流数字信号,并传输给所述运动控制模块; 所述位置环模块,与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收各轴给定的角位移值信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移值信号,并根据接收到的各轴给定的角位移值和所述测速模块反馈的各轴的角位移值计算给定轴转速值; 所述速度环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算得到的给定轴转速值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号,并根据给定轴转速值和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值计算给定电流值; 所述电流环模块,与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算得到的给定电流值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号,并根据给定电流值和所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值计算电流输出值; 所述脉宽调制模块,与所述运动控制模块双向通信连接、并且与所述电流环模块和所述伺服电机连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述电流环模块计算得到的电流输出值信号,并根据电流输出值生成用于控制各轴伺服电机的脉宽调制信号,进而控制所述伺服电机发生转动; 所述运动控制模块,用于控制所述位置环模块、速度环模块、电流环模块和脉宽调制模块的信号接收和计算处理; 所述通讯模块,与所述处理内核模块双向连接通信,用于外界向伺服电机控制器输入控制信号或者伺服电机控制器向外界反馈信号。
5.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述测速模块包括码盘接口单元、Μ/T法测速单元和第二数据锁存器,其中: 所述码盘接口单元,与所述伺服电机连接通信,用于检测伺服电机各轴的角位移信息,得到各轴角位移信息; 所述Μ/T法测速单元,与所述码盘接口单元连接通信,用于将所述各轴角位移信息转换为各轴转速信息; 所述第二数据锁存器,与所述Μ/T法测速单元连接通信,并且与所述运动控制模块双向连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接受并锁存所述Μ/T法测速单元得到的各轴转速信息,并将锁存的各轴转速信息传输给所述运动控制模块。
6.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述模数转换模块包括模数转换接口单元、模数时序控制单元和第一数据锁存器,其中: 所述模数转换接口单元与所述伺服电机连接通信,用于将所述伺服电机的电流模拟信号转换为电流数字信号; 所述第一数据锁存器用于在所述模数时序控制单元的控制下锁存来自所述模数转换接口单元的电流数字信号。
7.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述位置环模块包括位置控制模块、位置环调节器和位置环数据锁存器,其中: 所述位置控制模块与所述运动控制模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号; 所述位置环调节器与所述位置控制模块连接通信,用于根据所述位移控制模块接收的外界给定的轴角位移信号和所述测速模块反馈的各轴的角位移信号进行计算处理,得到轴转速给定值; 所述位置环数据锁存器与所述运动控制模块连接通信,并且与所述位置环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述位置环调节器计算处理得到的各轴转速给定值。
8.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述速度环模块包括速度环控制模块、速度环调节器和速度环数据锁存器,其中: 所述速度环控制模块与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述位置环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述位置环模块计算处理得到的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号; 所述速度环调节器与所述速度控制模块连接通信,用于根据所述速度控制模块接收的轴转速给定值信号和所述测速模块反馈的各轴的轴转速值信号进行计算处理,得到电流给定值; 所述速度环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述速度环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述速度环调节器计算处理得到的电流给定值。
9.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述电流环模块包括电流控制模块、电流环调节器和电流环数据锁存器,其中: 所述电流控制模块与所述运动控制模块连接通信,并且与所述速度环模块连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下接收所述速度环模块计算处理得到的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号; 所述电流环调节器与所述电流控制模块连接通信,用于根据所述电流控制模块接收的电流给定值信号和所述模数转换模块反馈的电流数字信号进行计算处理,得到电流环输出值; 所述电流环数据锁存器与所述运动控制模块双向连接通信,并且与所述电流环调节器连接通信,用于在所述运动控制模块的控制下锁存所述电流环调节器计算得到的电流环输出值。
10.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器还包括看门狗模块,所述看门狗模块与所述处理内核模块连接通信,用于程序跑飞后的复位。
11.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器还包括实时时钟模块,所述实时时钟模块与所述处理内核模块连接通信,用于实时控制,使得所述处理内核模块可以按时处理数据。
12.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器还包括保护模块,所述保护模块分别与所述处理内核模块和所述运动控制模块连接通信,用于接收来自所述运动控制模块的信号,判断电机运转是否正常,并将判断结果传输给所述处理内核模块,由所述处理内核模块控制所述伺服电机调整运转状态或者停止运转。
13.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器还包括数据存储模块,所述数据存储模块利用组态软件编程逻辑控制程序和运动控制程序,并通过与所述处理内核模块连接通信,调取所述数据存储模块中的逻辑控制程序和运动控制程序,进而对所述处理内核模块内的信号进行计算处理。
14.根据权利要求4所述的一种定日镜镜面清洗装置,其特征在于,所述伺服电机控制器还包括电流定标模块,所述电流定标模块分别与所述模数转换模块和所述运动控制模块连接通信,用于定标从所述模数转换模块反馈的电流数字信号的电流值,并将定标后的电流数字信号的电流值发送到所述运动控制模块。
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