[實用新型]針對總線式運動控制系統(tǒng)的綜合性能測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822179429.8
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209028478U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫好春;王曉龍;李旭賓;于榮
• 申請（專利權(quán)）人: 歐瑞傳動電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 煙臺雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 申國棟

本實用新型公開了一種針對總線式運動控制系統(tǒng)的綜合性能測試裝置。測試裝置包括上位機和下位機；上位機為基于IPC搭建的EtherCAT實時主站；下位機包括數(shù)據(jù)偵聽器和若干脈沖采集模塊。數(shù)據(jù)偵聽器一方面接入目標(biāo)運動控制系統(tǒng)總線，采集運動控制器的控制數(shù)據(jù)和伺服驅(qū)動器的狀態(tài)數(shù)據(jù)，另一方面通過DC周期性同步信號觸發(fā)各脈沖采集模塊對轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)進行同步采集，采集的數(shù)據(jù)和記錄的采集時間值一并上傳至上位機。數(shù)據(jù)偵聽器中還包括統(tǒng)一時鐘源，使所有數(shù)據(jù)采集基于同一時序。本實用新型可以同時采集運動控制器的控制數(shù)據(jù)、伺服驅(qū)動器的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及伺服電機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對運動控制器和多軸伺服驅(qū)動器及伺服電機的聯(lián)合測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種針對總線式運動控制系統(tǒng)的綜合性能測試裝置。

背景技術(shù)

基于工業(yè)以太網(wǎng)的運動控制總線如EtherCAT、SERCOS等，具有通信速率高、抗干擾性能好、實時性能強等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸取代了運動控制器和伺服驅(qū)動器之間傳統(tǒng)的脈沖和模擬量等接口方式。運動控制總線的數(shù)字化特征，將整個運動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個全數(shù)字化的整體。由此，運動控制器和伺服驅(qū)動器之間可以實現(xiàn)更加開放式的數(shù)據(jù)交互，并在此基礎(chǔ)上可以設(shè)計更加優(yōu)良的控制算法，間接提升了運動控制系統(tǒng)的整體性能。

為提升運動控制系統(tǒng)的整體性能，需要從運動控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機等三方面進行整體優(yōu)化設(shè)計。而一個客觀有效的性能測試數(shù)據(jù)，是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的一個重要參考依據(jù)，因此需要客觀有效的測試方法以評測運動控制系統(tǒng)的整體性能。

目前針對伺服電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的傳感測量技術(shù)已經(jīng)得到普及應(yīng)用，并且在此基礎(chǔ)上形成了針對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的測量平臺，相關(guān)文獻可參見：曹宇、李葉松發(fā)表的《伺服系統(tǒng)特性測試分析平臺設(shè)計》（《微電機》，2013，46(10)），滕福林、胡育文、李宏勝、鄧偉、黃家才發(fā)表的《伺服系統(tǒng)性能測試和分析平臺》（《電氣傳動》，2011，41(01)），王傳軍發(fā)表的《交流伺服系統(tǒng)特性分析與測試》（《電機與控制應(yīng)用》，2018，45(06)）等。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的測試平臺僅針對伺服驅(qū)動器和伺服電機進行測試，缺少對運動控制器和多臺伺服系統(tǒng)的聯(lián)合測試，無法分析整個運動控制系統(tǒng)的綜合性能。

申請?zhí)枮?01310136420.8的實用新型專利針對總線式運動控制系統(tǒng)，給出了一種通過分析采集的運動控制總線數(shù)據(jù)測試運動控制系統(tǒng)的方法，但是僅針對運動控制器和伺服驅(qū)動器，無法同步測試伺服電機實際的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩，且由于時鐘抖動誤差的存在，該專利方案所采集的運動控制數(shù)據(jù)，無法與已測得的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)進行基于時間相序的精密數(shù)據(jù)融合。

因此，為綜合分析運動控制系統(tǒng)的性能，需一種新的測試方法，實現(xiàn)對運動控制器和多軸伺服驅(qū)動器及伺服電機的聯(lián)合測試。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提出了一種針對總線式運動控制系統(tǒng)的綜合性能測試裝置，其目的在于：實現(xiàn)對運動控制器和多軸伺服驅(qū)動器及伺服電機的聯(lián)合測試。

本實用新型技術(shù)方案如下：

一種針對總線式運動控制系統(tǒng)的綜合性能測試裝置，待測的目標(biāo)運動控制系統(tǒng)包括運動控制器以及若干由運動控制器所控制的伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器連接有伺服電機，所述伺服電機連接有負(fù)載，其特征在于：所述測試裝置包括上位機和下位機；

所述下位機包括數(shù)據(jù)偵聽器以及若干脈沖采集模塊；

所述數(shù)據(jù)偵聽器通過EtherCAT總線與運動控制器以及伺服驅(qū)動器相連接構(gòu)成第一EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)據(jù)偵聽器用于采集第一EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中運動控制器的控制數(shù)據(jù)和伺服驅(qū)動器的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

所述伺服電機上安裝有轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器用于檢測伺服電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器還用于將采集的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)值轉(zhuǎn)換為指定規(guī)格的輸出脈沖信號；所述脈沖采集模塊與各轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器一一對應(yīng)連接，用于采集各伺服電機驅(qū)動負(fù)載時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)；