CN116938051B - 一种高精度智能恒转速源及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高精度智能恒转速源及其实现方法，包括检定平台，检定平台上安装有主轴步进电机和仪表固定件，主轴步进电机连接有同轴平衡接头，主轴步进电机控制同轴平衡接头转动，同轴平衡接头连接待检定仪表，检定平台的底部四个角各安装有一浮动接头，每个浮动接头均连接有一直线步进电机，直线步进电机通过直线步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机通过主轴步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机驱动器和直线步进电机驱动器连接有PLC控制系统，PLC控制系统连接有触摸控制屏。具有以下优点：采用全自动控制，省去倾斜时需要人工扳动沉重的设备；PLC对4个直线步进电机进行精准控制定位，实现检定平台工作面5°±0.1°倾斜的停止。
Description
技术领域
本发明是一种高精度智能恒转速源，属于计量检定设备技术领域。
背景技术
恒转速源是根据绝缘电阻表检定规程和接地电阻仪检定规程的技术要求而设计生产的专用产品，用于模拟指示绝缘电阻表（兆欧表）的计量检定中，是检定绝缘电阻表的重要设备组成。对绝缘电阻表检定要有前、后、左、右四个方向5°倾斜和恒转速的要求：1、倾斜影响即绝缘电阻表的工作位置向任一方向倾斜5°，其指示的改变不应超过基本误差极限值的50%；2、倾斜影响的检验，要求即计量检定中仪表向前、向后、向左和向右分别倾斜5°；3. 要求手柄转速应在额定转速转速/min(或/>/min)范围内；4.要求手摇发电机转速/>/min(或/>/min)内即手摇或者电动带动手摇发电机转动要在120r/min和150r/min误差内
现有的恒转速源功能现状：倾斜时采用的是支腿式倾斜，需人工手动扳动恒转速器底部四个方向任意一个钢架弹性支腿，使工作检定平台倾斜，而设备自身重量达10kg以上，每次倾斜需要抬起设备后再扳动支腿比较费力，不方便。使得调整弹性支腿还受本身设备重量和震动的影响，不能使检定平台精确达到倾斜5°，只是做到向各方向倾斜。（2）采用步进电机驱动被检绝缘电阻表，由单片机产生信号经驱动电路放到后，直接驱动步进电机，最大扭矩0.9N左右，设置了转速为120r/min和150r/min两个档位，主轴步进电机担负直接驱动被检绝缘电阻表，转速为120r/min或150r/min两个档位，主轴步进电机是由单片机产生信号经驱动电路放到后驱动的，存在角度定位精度不高的问题，且最大扭矩输出只有0.9N。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种高精度智能恒转速源，采用全自动控制，省去倾斜时需要人工扳动沉重的设备；恒转速源采用稳定性高的西门子PLC来控制，提高了倾斜精度测量， PLC通过直线步进电机驱动器对4个直线步进电机进行精准控制定位，实现检定平台工作面5°±0.1°倾斜的停止；采用PLC控制主轴步进电机驱动器，主轴步进电机驱动器控制主轴步进电机，使主轴电机旋转角度和速度定位更加精准，把最大扭矩提升到1.8N。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高精度智能恒转速源，包括检定平台，检定平台上安装有主轴步进电机和仪表固定件，主轴步进电机连接有同轴平衡接头，主轴步进电机控制同轴平衡接头转动，同轴平衡接头连接待检定仪表，检定平台的底部四个角各安装有一浮动接头，每个浮动接头均连接有一直线步进电机，直线步进电机分别控制浮动接头上下动作，直线步进电机通过直线步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机通过主轴步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机驱动器和直线步进电机驱动器连接有PLC控制系统，PLC控制系统连接有触摸控制屏。
进一步的，所述PLC控制系统包括主控模块，主控模块包括电源L线和N线，电源L线和N线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有直流开关电源V1一端，直流开关电源V1另一端接24V电源，24V电源连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z、1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2，主轴步进电机驱动器BJ-Z连接有主轴步进电机M1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1连接有1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3，1#直线步进电机M2用于控制1#浮动接头，2#直线步进电机M3用于控制2#浮动接头，2#直线步进电机驱动器BJ-G2连接有3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5，3#直线步进电机M4用于控制3#浮动接头，4#直线步进电机M5用于控制4#浮动接头。
进一步的，所述PLC控制系统还包括PLC模块，PLC模块包括1#PLC和2#PLC，所述1#PLC和2#PLC均连接有交换机，交换机连接触摸控制屏，1#PLC连接有角度传感器，1#PLC的型号为6ES7288-1ST30-0AA1，2#PLC的型号为6ES7288-1ST20-0AA1。
进一步的，所述1#PLC的输入端I0.5脚连接有1#限位开关SQ1一端，1#限位开关SQ1另一端接24V，1#限位开关SQ1用于检测1#浮动接头下限位，1#PLC的输入端I0.7脚连接有2#限位开关SQ2一端，2#限位开关SQ2另一端接24V，2#限位开关SQ2用于检测2#浮动接头下限位，2#PLC的输入端I0.3脚连接有3#限位开关SQ3一端，3#限位开关SQ3另一端接24V，3#限位开关SQ3用于检测3#浮动接头下限位2#PLC的输入端I0.5脚连接有4#限位开关SQ4一端，4#限位开关SQ4另一端接24V，4#限位开关SQ4用于检测4#浮动接头下限位。
进一步的，所述1#PLC的输出端Q0.0脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的PUL+脚，用于控制主轴脉冲，1#PLC的输出端Q0.1脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL1+脚，用于控制1#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.2脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的DIR+脚，用于控制主轴方向，1#PLC的输出端Q0.3脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL2+脚，用于控制2#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.7脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR1+脚，用于控制1#直线步进电机方向，1#PLC的输出端Q1.0脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR2+脚，用于控制2#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.0脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL1+脚，用于控制3#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.1脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL2+脚，用于控制4#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.2脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR1+脚，用于控制3#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.7脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR2+脚，用于控制4#直线步进电机方向。
一种高精度智能恒转速源的实现方法，包括同轴平衡接头控制流程、前、后倾调整流程、左、右倾调整流程、水平调整流程、调平流程和复位流程。
进一步的，所述前、后倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“前倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令下发2#PLC，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2；2#直线步进电机驱动器BJ-G2驱动3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给2#PLC发送指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求；
点击触摸控制屏“后倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1驱动器驱动1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求。
进一步的，所述左、右倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“左倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时向2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，到达5°要求；
点击触摸控制屏“右倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时给2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4控制浮动接头微调，到达5°要求。
进一步的，所述水平调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“水平”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前是倾斜状态，则有两个对应控制的直线步进电机不在原点， 1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关中两个对应限位限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，检定平台与限位开关接触，限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令。
进一步的，所述复位流程针对恒转速源使用过程中断电或者操作不当导致四个直线步进电动都升起后的情况，需要对检定平台进行调平，具体步骤如下：
点击触摸控制屏“复位”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前4个直线步进电机均不在原点，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，4个限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
1.采用触摸控制屏控制，操作界面简单，方便操作，省去倾斜时需要人工扳动沉重的设备；2.恒转速源采用稳定性高的西门子PLC来控制，使用高精度六轴角度传感器,提高了倾斜精度测量，采用PLC控制，PLC通过直线步进电机驱动器对4个直线步进电机进行精准控制定位，PLC通过角度传感器获取X和Y轴的位置，根据用户倾斜方向的选择自动控制4个直线步进电机中的2个同时垂直升起使工作台向前后左右的某一个方向倾斜5°，为提高倾斜精度PLC根据角度传感器位置信息进行第二次微调，实现检定平台工作面5°±0.1°倾斜的停止；3.采用PLC控制主轴步进电机驱动器，主轴步进电机驱动器控制主轴步进电机，主轴步进电机驱动器输出脉冲控制主轴步进电机旋转角度，使电机旋转角度和速度定位更加精准，把最大扭矩提升到1.8N，转速为120r/min和150r/min两个档位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1本发明实施例中恒转速源的结构框图；
图2为本发明实施例中主控模块的电气原理图；
图3和图4为本发明实施例中PLC模块的电气原理图；
图5为本发明实施例中同轴平衡接头控制流程的流程图；
图6为本发明实施例中前、后倾调整流程的流程图
图7为本发明实施例中左、右倾调整流程的流程图；
图8为本发明实施例中水平调整流程的流程图；
图9本发明实施例中调平流程和复位流程的流程图。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种高精度智能恒转速源，包括检定平台1，检定平台1的底部安装有角度传感器，检定平台1上安装有主轴步进电机和仪表固定件4，主轴步进电机连接有同轴平衡接头3，主轴步进电机控制同轴平衡接头3转动，同轴平衡接头3连接待检定仪表5，检定平台的底部四个角各安装有一浮动接头6，每个浮动接头6均连接有一直线步进电机，直线步进电机分别控制浮动接头6上下动作，从而实现检定平台1前后左右倾斜，直线步进电机通过直线步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机通过主轴步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机驱动器和直线步进电机驱动器连接有PLC控制系统，PLC控制系统连接有触摸控制屏，PLC控制系统接收触摸控制屏的指令，同时向触摸控制屏发送控制状态，触摸控制屏能够显示PLC控制系统的状态。
如图2至图4所示，所述PLC控制系统包括主控模块和PLC模块，主控模块包括电源L线和N线，电源L线和N线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有直流开关电源V1一端，直流开关电源V1另一端接24V电源，24V电源连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z、1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2，主轴步进电机驱动器BJ-Z连接有主轴步进电机M1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1连接有1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3，1#直线步进电机M2用于控制1#浮动接头，2#直线步进电机M3用于控制2#浮动接头，2#直线步进电机驱动器BJ-G2连接有3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5，3#直线步进电机M4用于控制3#浮动接头，4#直线步进电机M5用于控制4#浮动接头。
所述PLC模块包括1#PLC和2#PLC，1#PLC的型号为6ES7288-1ST30-0AA1，2#PLC的型号为6ES7288-1ST20-0AA1，1#PLC的输入端I0.5脚连接有1#限位开关SQ1一端，1#限位开关SQ1另一端接24V，1#限位开关SQ1用于检测1#浮动接头下限位，1#PLC的输入端I0.7脚连接有2#限位开关SQ2一端，2#限位开关SQ2另一端接24V，2#限位开关SQ2用于检测2#浮动接头下限位，2#PLC的输入端I0.3脚连接有3#限位开关SQ3一端，3#限位开关SQ3另一端接24V，3#限位开关SQ3用于检测3#浮动接头下限位2#PLC的输入端I0.5脚连接有4#限位开关SQ4一端，4#限位开关SQ4另一端接24V，4#限位开关SQ4用于检测4#浮动接头下限位。
所述1#PLC的输出端Q0.0脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的PUL+脚，用于控制主轴脉冲，1#PLC的输出端Q0.1脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL1+脚，用于控制1#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.2脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的DIR+脚，用于控制主轴方向，1#PLC的输出端Q0.3脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL2+脚，用于控制2#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.7脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR1+脚，用于控制1#直线步进电机方向，1#PLC的输出端Q1.0脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR2+脚，用于控制2#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.0脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL1+脚，用于控制3#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.1脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL2+脚，用于控制4#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.2脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR1+脚，用于控制3#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.7脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR2+脚，用于控制4#直线步进电机方向。
所述1#PLC和2#PLC均连接有交换机，交换机连接触摸控制屏，1#PLC连接有角度传感器。
一种高精度智能恒转速源的实现方法包括同轴平衡接头控制流程、前、后倾调整流程、左、右倾调整流程、水平调整流程、调平流程和复位流程。
所述同轴平衡接头控制流程包括以下步骤：
同轴平衡接头的转速包括120r/min和150r/min两档，点击触摸控制屏中120r/min按钮或150r/min按钮，触摸控制屏发送信号给1#PLC，1#PLC发送信号给主轴步进电机驱动器BJ-Z，主轴步进电机驱动器BJ-Z控制主轴步进电机实现主轴步进电机每分钟转按钮对应转数,点击触摸控制屏中按钮，1#PLC发送停止指令给主轴步进电机驱动器BJ-Z，最终实现主轴步进电机停止。
所述前、后倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“前倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令下发2#PLC，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2；2#直线步进电机驱动器BJ-G2驱动3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给2#PLC发送指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5停止动作。
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求。
点击触摸控制屏“后倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1驱动器驱动1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求。
所述左、右倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“左倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时向2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5停止动作。
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，到达5°要求。
点击触摸控制屏“右倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时给2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4停止动作。
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4控制浮动接头微调，到达5°要求。
所述水平调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“水平”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前是倾斜状态，则有两个对应控制的直线步进电机不在原点， 1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关中两个对应限位限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，检定平台与限位开关接触，限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令。
所述调平流程针对恒转速源使用过程中断电致一侧为倾斜状态，再次通电后需要对检定平台进行调平，具体步骤与水平调整流程相同。
所述复位流程针对恒转速源使用过程中断电或者操作不当导致四个直线步进电动都升起后的情况，需要对检定平台进行调平，具体步骤如下：
点击触摸控制屏“复位”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前4个直线步进电机均不在原点，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，4个限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (2)
1.一种高精度智能恒转速源，其特征在于：包括检定平台（1），检定平台（1）上安装有主轴步进电机和仪表固定件（4），主轴步进电机连接有同轴平衡接头（3），主轴步进电机控制同轴平衡接头（3）转动，同轴平衡接头（3）连接待检定仪表（5），检定平台的底部四个角各安装有一浮动接头（6），每个浮动接头（6）均连接有一直线步进电机，直线步进电机分别控制浮动接头（6）上下动作，直线步进电机通过直线步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机通过主轴步进电机驱动器进行驱动，主轴步进电机驱动器和直线步进电机驱动器连接有PLC控制系统，PLC控制系统连接有触摸控制屏；
所述PLC控制系统包括主控模块，主控模块包括电源L线和N线，电源L线和N线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有直流开关电源V1一端，直流开关电源V1另一端接24V电源，24V电源连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z、1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2，主轴步进电机驱动器BJ-Z连接有主轴步进电机M1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1连接有1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3，1#直线步进电机M2用于控制1#浮动接头，2#直线步进电机M3用于控制2#浮动接头，2#直线步进电机驱动器BJ-G2连接有3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5，3#直线步进电机M4用于控制3#浮动接头，4#直线步进电机M5用于控制4#浮动接头；
所述PLC控制系统还包括PLC模块，PLC模块包括1#PLC和2#PLC，所述1#PLC和2#PLC均连接有交换机，交换机连接触摸控制屏，1#PLC连接有角度传感器，1#PLC的型号为6ES7288-1ST30-0AA1，2#PLC的型号为6ES7288-1ST20-0AA1；
所述1#PLC的输入端I0.5脚连接有1#限位开关SQ1一端，1#限位开关SQ1另一端接24V，1#限位开关SQ1用于检测1#浮动接头下限位，1#PLC的输入端I0.7脚连接有2#限位开关SQ2一端，2#限位开关SQ2另一端接24V，2#限位开关SQ2用于检测2#浮动接头下限位，2#PLC的输入端I0.3脚连接有3#限位开关SQ3一端，3#限位开关SQ3另一端接24V，3#限位开关SQ3用于检测3#浮动接头下限位2#PLC的输入端I0.5脚连接有4#限位开关SQ4一端，4#限位开关SQ4另一端接24V，4#限位开关SQ4用于检测4#浮动接头下限位；
所述1#PLC的输出端Q0.0脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的PUL+脚，用于控制主轴脉冲，1#PLC的输出端Q0.1脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL1+脚，用于控制1#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.2脚连接有主轴步进电机驱动器BJ-Z的DIR+脚，用于控制主轴方向，1#PLC的输出端Q0.3脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的PUL2+脚，用于控制2#直线步进电机脉冲，1#PLC的输出端Q0.7脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR1+脚，用于控制1#直线步进电机方向，1#PLC的输出端Q1.0脚连接有1#直线步进电机驱动器BJ-G1的DIR2+脚，用于控制2#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.0脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL1+脚，用于控制3#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.1脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的PUL2+脚，用于控制4#直线步进电机脉冲，2#PLC的输出端Q0.2脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR1+脚，用于控制3#直线步进电机方向，2#PLC的输出端Q0.7脚连接有2#直线步进电机驱动器BJ-G2的DIR2+脚，用于控制4#直线步进电机方向。
2.一种高精度智能恒转速源的实现方法，其特征在于：所述实现方法应用于如权利要求1所述的高精度智能恒转速源中，包括同轴平衡接头控制流程、前、后倾调整流程、左、右倾调整流程、水平调整流程、调平流程和复位流程；
所述前、后倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“前倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令下发2#PLC，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2；2#直线步进电机驱动器BJ-G2驱动3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给2#PLC发送指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，3#直线步进电机M4和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求；
点击触摸控制屏“后倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，1#直线步进电机驱动器BJ-G1驱动器驱动1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器的倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机控制浮动接头垂直上升或下降高度即±N mm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，1#直线步进电机M2和2#直线步进电机M3控制浮动接头微调，使检定平台到达5°倾斜的要求；
所述左、右倾调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“左倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时向2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，1#直线步进电机M2和4#直线步进电机M5控制浮动接头微调，到达5°要求；
点击触摸控制屏“右倾”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC根据指令发送给1#直线步进电机驱动器BJ-G1，同时给2#PLC下发指令，2#PLC根据指令发送给2#直线步进电机驱动器BJ-G2，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2两个直线步进电机驱动器驱动2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4同时带动检定平台上升,1#PLC接收到角度传感器检测的检定平台倾斜角度，当到检定平台倾斜到5°左右后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，同时2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4停止动作；
1#PLC继续接收角度传感器检测的检定平台倾斜角度，1#PLC根据当前倾斜角度，判断是否到达要求，如不符合5°要求，则根据PLC预设程序转变成直线步进电机垂直上升或下降高度即±Nmm，以达到5°要求，延时2秒后，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送指令，同时向2#PLC下发指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送指令，2#直线步进电机M3和3#直线步进电机M4控制浮动接头微调，到达5°要求；
所述水平调整流程包括以下步骤：
点击触摸控制屏“水平”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前是倾斜状态，则有两个对应控制的直线步进电机不在原点， 1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关中两个对应限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，检定平台与限位开关接触，限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令；
所述复位流程针对恒转速源使用过程中断电或者操作不当导致四个直线步进电动都升起后的情况，需要对检定平台进行调平，具体步骤如下：
点击触摸控制屏“复位”按钮，触摸控制屏通过交换机给1#PLC和 2#PLC发送指令，1#PLC和2#PLC判断控制的4个直线步进电机是否在原点，若检测到当前4个直线步进电机均不在原点，1#直线步进电机驱动器BJ-G1和2#直线步进电机驱动器BJ-G2分别驱动对应的直线步进电机同时带动检定平台下降,1#PLC接收到1#限位开关至4#限位开关的信号，当到检定平台到达0°后，4个限位开关接通，1#PLC给1#直线步进电机驱动器BJ-G1发送停止指令，2#PLC给2#直线步进电机驱动器BJ-G2发送停止指令。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20231219 Address after: No.12, fangongting South Street, Qingzhou City, Weifang City, Shandong Province 262500 Patentee after: Rocket Sergeant School of PLA Address before: Weinan high tech Industrial Park, Shandong Province Patentee before: SHANDONG LEKANG ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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