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ACB5xx 3/6自由度電動平臺控制板簡介
發布時間:2019-10-17 14:54

  5D動感影院座椅信號控制板ACB5xx系列版本,于2012年開始生產,是一款專門為了電動平臺定制的控制器,可支持西門子、施耐德、安川、三菱、富士、松下、臺達、東元、華大、東菱、邁信、廣數、凱恩帝、埃斯頓、歐諾克、和利時、海得等市面主流伺服系統。

  從ACB540開始,主控芯片也進行了相應的升級,使用了更高速度的32bit ARM Cortex-M3芯片。其中ACB54x控制板增加了一顆32bit協處理器(并非傳統的雙核概念,而是真正的雙CPU芯片),具有A/B/Z編碼器信號反饋檢測、扭矩信號實時檢測、驅動器報警檢測和驅動器警報清除等功能。大大提高了電缸的控制精度。

  改進的控制算法,使得電動缸可以在進行正常上升下降的動作時融入顫動、抖動等特殊動作。采用了智能的模糊神經網絡控制算法,同時增加了一路RS232的通訊接口,用戶可通過接口調節控制平臺(需要配合標定軟件),用于調節平臺運動的多種參數。

  板上的6個驅動器的接口為DB15(雙排)孔座;標定接口為DB9孔座;電源輸入接口為EDG7.62-2彎腳帶封邊針座;5D動感影院座椅信號控制板V520版本,于2013年10月份生產,是一款專門為了電動平臺定制的控制器,可支持西門子、安川、松下、三菱、臺達、東元、華大、四通等市面主流伺服系統。

  l 控制板內部集成三/六自由度平臺的數據模型和算法模型,通過接收上位機的三/六自由度 (X, Y, Z, α, β, γ)姿態數據進行相應的數學運算,進而計算出3/6只缸的伸長量。

  l 控制板帶有TCP/UDP、CAN、RS-232、RS-485端口接收上位機來的狀態信號(3個位移量X,Y,Z和俯仰角α,傾側角β,轉向角γ),轉換成6臺伺服缸的指令信號通過伺服控制,從而求得采樣時刻運動平臺在空間的實際姿態(3個位移量,3個轉角),通過編碼器反饋信號的解算,經高速采集至計算機完成計算,并實施數字式閉環控制。使6臺電動缸同時協調動作構成平臺運動的瞬時姿態。

  l 通過EtherCAT總線或者CANOpen總線與伺服驅動器通訊

  l 控制系統可實時調節控制板的控制參數,并存儲,以適應不同變化的場景;

  l 采用雙核處理器,六軸控制功能,CPU主頻不低于120MHz,至少為32bit,并帶有輔助運算的協處理器;

  l 帶有A+/A-和B+/B-的差分信號輸入反饋;

  l 板載具有可控制電機抱閘功能(同時帶有線圈兩極開路、短路,單級對地短路、對電源短路檢測和保護功能);

  l 檢測伺服驅動器的位置到達信號輸入、扭矩過載信號輸入、位置超差報警輸入、故障報警信號輸入、Z脈沖輸入等功能;

  l 可控制驅動器的工作/休眠狀態、脈沖清零輸出、故障復位等功能;

  l 帶有安全帶未系提示(平臺不工作)和座椅緊急開關功能;

  l 板載不少于8路電磁閥的驅動功能,具有開路、短路、接電源、接地的檢測和保護功能??勺鳛樘匦л敵?。以及4路開關量輸入,可用作緊急開關、安全帶開關、座椅開關、投幣器信號等功能。
 

  1.4.1 ACB510電動控制板圖片

  資源介紹

  l 32bit 處理器*1

  l RS-485接口*1

  l RS-232接口*1

  l 電磁閥/繼電器輸出接口*16

  l 伺服電機驅動*6

  輸入:兩路磁性開關、編碼器Z信號

  輸出:脈沖、方向、使能、脈沖清零

  

  版本升級變化

  1.4.2 ACB520電動控制板圖片

  ACB520版本和ACB510有以下不同

  l 特效從16路改到8路

  l 增加了4路信號輸入(座椅開關,安全帶開關,緊急開關等)

  l 增加了485級聯,方便多套控制器之間的總線連接

  l 增加了驅動器報警檢測輸入
 

  1.4.3 ACB530電動控制板圖片

  ACB530版本和ACB520有以下不同

  l 增加了一路CAN總線通訊接口

  l 減少了2路信號輸入(實際可能不需要這么多的信號輸入)

  l 減少了2路撥碼開關調節

  l 增加了驅動器故障清除輸出
 

  1.4.4 ACB540電動控制板圖片

  

  ACB540版本和ACB530有以下不同

  l 增加了一顆CPU

  l 將磁性開關信號輸入獨立開來,不再共用一個接頭和引線

  l 取消了特效輸出

  l 增加了扭矩信號檢測

  l 用戶需注意接插件端子和定位孔與ACB530版本的細微調整
 

  1.4.5 ACB550電動控制板圖片

  ACB550版本和ACB540有以下不同:

  l 將輔助CPU改成更快的64位高速處理芯片

  l 取消了Z脈沖的輸入功能。使用采集脈沖更細致的編碼器A+/A-和B+/B-的差分信號輸入

  l 恢復了ACB540版本取消掉的電機抱閘控制(或者電磁閥、繼電器特效控制)功能

  l 板子改成更合理的10*20cm尺寸,更優良的電氣布局和EMC特性。但是用戶需注意接插件端子管腳定義和定位孔與ACB530及ACB540版本的不同

  l 由于大部分驅動器沒有扭矩值的模擬值實時輸出,因此取消了扭矩信號的ADC輸入功能

  l 增加了力矩到達信號輸入

  l 增加了位置超差報警輸入

  l 增加了脈沖清零輸出,在快速到達目標位置的同時和以有效防止位置控制超調

  l 適當增大了DB15插座之間的間距,使得可以適合壓膠接頭

  l 由于采用了提取AB相的脈沖信號,可以精密的控制旋轉平臺,并使旋轉平臺具有360度連續的位置模式(詳細控制方式和原理可參見《南京全控科技有限公司運動平臺控制板_六(三)自由度姿態 X, Y, Z, α, β, γ_通訊協議.pdf》)和速度控制模式(分為速度反饋閉環和PWM信號開環兩種)

  l

  指示燈解釋:

  l Power1 LED:1#CPU供電,亮起表示供電正常

  l Power2 LED:2#CPU供電,亮起表示供電正常

  l Status1 LED:1#CPU狀態指示燈,正常工作狀態是1秒鐘閃爍一次

  l Status2 LED:2#CPU狀態指示燈,正常工作狀態是不亮

  l Communication1 LED:1#CPU通訊指示燈,當接收到RS485信號時亮起

  l Communication2 LED:1#CPU通訊指示燈,當與2#CPU通訊成功時亮起

  l Communication3 LED:2#CPU通訊指示燈,正常工作狀態是不亮
 

  1.4.6 ACB551電動控制板簡介

  我公司在2016年1月正式推出了ACB551型電動平臺運動控制卡,它僅為1自由度電動平臺控制器,板子尺寸只有100*70mm,約為成年人的半個手掌大小。它主要用作在兩軸/三軸/四軸旋轉平臺的多板級聯使用,這樣就使得滑環(導電環)只需要4路(兩路AC220V,兩路485信號)就夠了,這樣可以方便旋轉平臺的綜合布置。

  其中保留了兩路開關量輸入通道,作為安全帶開關和急停開關。

  其中ACB551的DB15接口定義和ACB550完全一致。

  ACB551單軸電動控制板圖片

  

  控制器上面集成了如下的輸入輸出接口

  l 32bit 處理器*2

  l RS-485接口*1

  l RS-232接口*1

  l 伺服電機驅動*1

  l 電機編碼器AB相脈沖信號采樣*1

  l 磁性開關輸入接口*2

  l 開關量輸入接口*2

  l 撥碼開關輸入接口*4

  1.4.7 ACB530E電動控制板簡介

  我公司在2017年4月正式推出了ACB530E型電動平臺運動控制卡,它作為ACB530的升級版,板子尺寸和安裝定位孔與ACB550完全相同,為10*20cm,
 

  ACB530E網絡型電動控制板圖片

  

  除了ACB530的端口以外,ACB530E額外增加了如下的輸入輸出接口

  l RJ45 LAN接口*1

  l RJ45 WAN接口*1

  l RP-SMA-KE外螺內針天線插座

  l RS-485接口*1

  l RS-232接口*1(公頭,和PC串口定義完全一致)

  l Wi-Fi LED指示燈*1

  l Wi-Fi設置按鍵*2

  除此以外,ACB530E的接口定義和ACB530完全一致。
 

  1.4.8 ACB5xx 控制板工作原理

  當控制板通電時,程序延遲5秒鐘(保證驅動器可靠上電)后進入到自動尋位階段,

  下面以ACB530控制板來舉例。ACB530控制板上有三個指示燈,分別是紅色的電源指示燈、綠色的工作狀態指示燈和黃色的通訊狀態指示燈??刂瓢逭5臓顟B是:紅色電源燈常亮,綠色工作燈閃爍(閃爍頻率大概在1Hz左右),如果有RS-485通訊,黃色通訊燈也會常亮(建議數據包頻率不小于2Hz),如果通訊燈出現閃爍,這就表明可能有數據包丟失,應該檢查通訊線纜或者RS232-RS485轉換器是否出現故障。

ACB530控制板正常工作圖片

關鍵詞: 自由度電動平臺,平臺控制板
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