CN111613109A - 一种可移动式烟草设备amk伺服系统线下测试及培训平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，属于烟草加工设备技术领域，所述的伺服系统线下测试及培训平台包括可移动式平台、伺服控制系统；所述的伺服控制系统包括电源模块、驱动模块、控制模块、总线模块、测试模块，本发明通过在可移动式平台上搭建AMK伺服电机测试系统，对伺服模块及伺服电机的修复件进行测试。测试系统实现维修件的线下测试，避免上机测试造成的测试困难，维修测试耗时长的问题。通过上位PC端可对测试系统工业控制器及伺服控制器进行编程，控制电机运动。该测试系统搭建在可移动平台上，方便搬运，可在生产现场灵活使用。同时该测试平台可用于对设备操作、维修人员进行知识培训和实操演练。

Description

一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台

技术领域

本发明属于烟草加工设备技术领域，更具体的说涉及一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台。

背景技术

基于HAUNI公司烟草加工设备（PROTOS系列卷烟机、TOPSPIN切丝机等）主驱动系统采用AMK伺服驱动系统，一直以来无线下测试手段，伺服电机及伺服器等维修后无法在线下判断是否已经修复完好，只能上线测试。每次测试耗费时间8小时左右，严重影响生产。同时操作维修人员对系统认知度不高，出现故障时维修处理时间长，急需进行系统培训。

随着机械、电气技术的提升，伺服驱动控制系统应用越来越广泛，对精度的要求也越来越高。德国HUANI公司生产的烟草加工设备从上世纪90年代开始就已经开始大量使用伺服驱动系统完成整机驱动。现在引进的HAUNI公司最新型号的PROTOS卷烟机每台使用数十台伺服电机协同完成原有机械转动所完成的工艺动作。

对于新型的伺服驱动系统的大量使用，对技术人员技术、技能提出了新的要求，需要技术人员对AMK伺服驱动控制系统进行深入学习，掌握其关键技术，提升对系统的深度认知。搭建的控制系统测试平台在生产过程中对伺服模块及伺服电机的修复件进行方便测试，解决伺服电机及伺服模块修复后测试困难的问题。也可对原机上位系统进行原机总线信号的解读、通讯代码的破解、上位机指令的解读及破解等一系列问题。

发明内容

本发明使用AMK系列模块为基础进行搭建，可以对HAUNI系列烟草加工设备的所有伺服配件进行测试。在平台上的PC可以对实验进行准确定义，完成单独轴定位操作、相对轴定位操作、速度同步实验、角度同步实验、位置同步实验等。系统使用一台PLC中控系统可以完成复杂控制的编程实验。同时使用上位PC可以对系统数据进行精确采样、分析、对比。完成伺服电机及伺服控制器的分析，判断电机和伺服器工作状态是否符合要求。可以对AMK驱动系统线下试验，对各通讯协议进行解读、译破。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：所述的伺服系统线下测试及培训平台包括可移动式平台、伺服控制系统；所述的伺服控制系统包括电源模块、驱动模块、控制模块、总线模块、测试模块；能完成AMK伺服电机调速测试、同步测试和轴定位测试等电机性能的测试和判定，所述的电源模块为其他模块提供电力，控制模块通过总线模块与驱动模块连接，驱动模块与测试模块连接。

优选的，所述的电源模块此部分为整个平台提供电能，由供电线路、安全保护回路及电源组成，为系统提供380V三相交流电源和其它不同电压等级的直流控制电源，所述的电源模块包括空气开关、接触器、滤波器，所述的380V输出端与空气开关连接，空气开关输出端与接触器连接，接触器与滤波器连接。

优选的，所述的控制模块包括PLC、上位PC机、24V电源、制动器，所述的PLC与上位机连接进行通信，PLC和上位机通过总线与驱动器连接，24V电源为PLC提供电力。

优选的，所述的伺服系统线下测试及培训平台的测试流程为：

步骤1、将电机连接至实验平台，检查接线是否正确；

步骤2、进行上电启动检测是否正常；

步骤3、进行调速测试，是否正常；

步骤4、进行同步测试、是否正常；

步骤5、继续轴定位测试、是否正常。

优选的，所述的可移动式平台采用平板车，能够在生产场所进行移动。

优选的，所述的总线模块采用PROFIBUS现场总线，电源模块供电采用ACCBUS与DCBUS总线进行供电。

本发明有益效果：

本发明通过在可移动式平台上搭建AMK伺服电机测试系统，对伺服模块及伺服电机的修复件进行测试。测试系统实现维修件的线下测试，避免上机测试造成的测试困难，维修测试耗时长的问题。通过上位PC端可对测试系统工业控制器及伺服控制器进行编程，控制电机运动。该测试系统搭建在可移动平台上，方便搬运，可在生产现场灵活使用。同时该测试平台可用于对设备操作、维修人员进行知识培训和实操演练。

附图说明

图1为本发明系统组成图；

图2为本发明伺服电机测试流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施是本发明一部分实施，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

所述的伺服系统线下测试及培训平台包括可移动式平台、伺服控制系统；所述的伺服控制系统包括电源模块、驱动模块、控制模块、总线模块、测试模块；能完成AMK伺服电机调速测试、同步测试和轴定位测试等电机性能的测试和判定，所述的电源模块为其他模块提供电力，控制模块通过总线模块与驱动模块连接，驱动模块与测试模块连接。

所述的电源模块此部分为整个平台提供电能，由供电线路、安全保护回路及电源组成，为系统提供380V三相交流电源和其它不同电压等级的直流控制电源，所述的电源模块包括空气开关、接触器、滤波器，所述的380V输出端与空气开关连接，空气开关输出端与接触器连接，接触器与滤波器连接。所述的控制模块包括PLC、上位PC机、24V电源、制动器，所述的PLC与上位机连接进行通信，PLC和上位机通过总线与驱动器连接，24V电源为PLC提供电力。所述的可移动式平台采用平板车，能够在生产场所进行移动。所述的总线模块采用PROFIBUS现场总线，电源模块供电采用ACCBUS与DCBUS总线进行供电。

系统组成见附图1，伺服电机编码器为电机自带，也可通过其它形式联接编码器完成系统。电源模块为整个平台提供电能，由供电线路、安全保护回路及电源组成。为系统提供380V三相交流电源和其它不同电压等级的直流控制电源。

PLC是完成复杂功能的编程培训、控制信号处理及发送接收。其系统工作原理为：工业控制器接收到总线信号，控制器内部通过所编制的程序对应的对信号进行解读，并将解读后的信号分类送至对应程序块进行处理。

总线模块进行信号的传输，主要功能是完成伺服驱动器信号与工业控制器之间的通讯。

驱动模块为驱动控制部分，使用伺服驱动器驱动伺服电机。其工作原理为：驱动控制器收到总线下发的控制信号后，依据本发明新编控制程序及新建立的模型完成电机的精准控制。

伺服电机为驱动电机。其工作原理为：电机通过电源电缆及信号电缆与伺服驱动器相连接，高效完成伺服驱动器下达的运转指令，并实时与伺服电机进行反馈其运行情况，形成高精度闭环控制系统。

上位PC机使用一台PC为上位机，可以在上位PC上完成工业控制器程序编制与上传，完成伺服驱动器程序编制与更改，完成电机及伺服器参数配置。同时与伺服器相联接完成数据采样、分析与判定。上位PC对PLC及伺服控制器进行编程，由上位机PC通过总线传导指令给PLC，PLC根据内部程序对指令进行处理，通过总线模块下大指令至伺服控制器，伺服控制器根据PLC下达的指令按照伺服驱动器内部程序控制电机运行。

在测试修复伺服电机和伺服模块时，需按照附图2流程进行。

如图2所示，测试伺服电机及模块时应该注意电机功率与伺服模块的匹配，并在上位PC上对伺服模块完成电机参数进行准确设定。可以设定一台确定完好的伺服电机与测试电机一同运行，运行后对所采集数据及所生成曲线进行分析对比，确定电机性能是否达到要求。

所述的伺服系统线下测试及培训平台的测试流程为：

步骤1、将电机连接至实验平台，检查接线是否正确；

步骤2、进行上电启动检测是否正常；

步骤3、进行调速测试，是否正常；

步骤4、进行同步测试、是否正常；

步骤5、继续轴定位测试、是否正常。

同电机的测试，可以选择2种伺服模块中的一种进行匹配。如有超出测试范围的电机需要进行测试，则可以更换对应伺服模块后完成测试。针对不同编码器电机测试需要在对应伺服器内完成编码器的设置。

本发明工作原理：通过上位PC对工业控制器及伺服控制器进行编程，由上位机通过总线传导指令给工业控制器，工业控制器根据内部程序对指令进行处理，通过总线系统下达指令至伺服驱动器，伺服驱动器根据工业控制器下达的指令按照伺服驱动器内部程序及模型控制电机运行。电机运行情况通过电机轴向编码器实时反馈至伺服伺动器，伺服驱动器通过内程序对电机运行状况按程序要求进行调整，并将处理后的电机运行数据通过总线系统上传至工业控制器。上位PC联接工业控制器可以完成电机数据的采集分析；上位PC为实验培训的主要器件，人员可以通过上位PC进行工业控制器编程培训。上位PC可以进行伺服控制器设置与编程培训。总线模块可以使用上位PC进行总线系统培训，同时可以进行总线线路制作、接插件制作及线路测试实验与培训。系统搭建后可以对伺服电机及伺服模块进行精度测试，判断电机或模块工作状态是否正常。

上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的伺服系统线下测试及培训平台包括可移动式平台、伺服控制系统；所述的伺服控制系统包括电源模块、驱动模块、控制模块、总线模块、测试模块；能完成AMK伺服电机调速测试、同步测试和轴定位测试等电机性能的测试和判定，所述的电源模块为其他模块提供电力，控制模块通过总线模块与驱动模块连接，驱动模块与测试模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的电源模块此部分为整个平台提供电能，由供电线路、安全保护回路及电源组成，为系统提供380V三相交流电源和其它不同电压等级的直流控制电源，所述的电源模块包括空气开关、接触器、滤波器，所述的380V输出端与空气开关连接，空气开关输出端与接触器连接，接触器与滤波器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的控制模块包括PLC、上位PC机、24V电源、制动器，所述的PLC与上位机连接进行通信，PLC和上位机通过总线与驱动器连接，24V电源为PLC提供电力。

4.根据权利要求1所述的一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的伺服系统线下测试及培训平台的测试流程为：

步骤1、将电机连接至实验平台，检查接线是否正确；

步骤2、进行上电启动检测是否正常；

步骤3、进行调速测试，是否正常；

步骤4、进行同步测试、是否正常；

步骤5、继续轴定位测试、是否正常。

5.根据权利要求3所述的一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的可移动式平台采用平板车，能够在生产场所进行移动。

6.根据权利要求3所述的一种可移动式烟草设备AMK伺服系统线下测试及培训平台，其特征在于：所述的总线模块采用PROFIBUS现场总线，电源模块供电采用ACCBUS与DCBUS总线进行供电。

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