CPAC伺服开发平台及XY二维步进平台

 货物名称：CPAC伺服开发平台及XY二维步进平台   

一、  精密机械控制开发平台

概述

复合加工研究XYZ控制平台与单轴线性模块和XY平台属于同一系列的产品，是多种数控加工、电子加工设备的基本部件，也是各种科学研究、应用开发及教学实验的通用平台。面向制造行业和高等院校开发的GXYZ工作台，采用模块化设计思想和工业化制造标准设计制造。

产品配套软件采用面向对象技术开发，底层封装三轴运动控制系统主要功能及数控G代码编译动态库，可实现单轴电机各运动模式（S曲线、T曲线、速度模式、电子齿轮模式）控制和两轴及三轴插补或同步控制，并提供丰富的可视化图形界面，可显示电机各运动参量（速度、加速度、位置）实时曲线，可实时显示平台模拟和实际运动轨迹 ，并可根据用户的教学实验需求，动态配置相关实验模块，极大方便了用户的教学实验和研究工作。

模块化机械本体

l         模块化

机械本体模块化设计，用户可根据应用需求，自行组态采用不同执行电机和控制不同轴数的应用系统或实验平台

配套实验软件遵循模块化原则开发，可根据实际应用系统，自动配置相关实验及应用模块

系统特点：

结构模块化，可以用作单轴线性模块或XY平台使用。

机械和电气以及软件，都采用模块化的设计思想，方便用户进行研究和扩展。

采用工业标准元器件，保证系统运行的可靠性。

采用工控机＋运动控制器控制方式，控制方式灵活。

工业化标准生产设计和制造

采用滚珠丝杠和精密圆导轨

交流伺服电机、直流伺服电机或步进电机驱动

一体化铝型材基座

ISO9002质量保证体系生产

开放性

基于PC和DSP运动控制器的开放式控制系统

提供运动控制DOS库函数，及适用于VC、VB、Delphi等Windows开发环境的DLL函数库

XYZ运动平台实验软件源代码开放，构建典型机构、开发例程及代码；

配套内容详尽的实验教材，内容涵盖运动控制、机电一体化、数控技术与计算机微机控制设计与实现的各个环节。用户可以轻松选择相关内容满足不同课程的教学实验需要，于操作实验人员进行使用培训，使其掌握使用方法，能够独立操作。

创新性

随意配置独具个性的实验平台。 开发面向工业需求的应用系统。

二）、相关产品参数：

详细参数要求如下：

 1、直线运动模块及XY二维运动平台:

 （1） 包括电机、滚珠丝杠副、T形导轨、联轴器、光栅尺等；（2） 驱动电机为750W电动机；

（2） 有效行程：900mm以上；

（3） 滚珠丝杠副为TBI,直径：20mm以上，导程：5mm；动载荷负载:1130，静载负荷:2380，精度：C3或相当；

（4） 每个模块都有效测量量程为900mm的光栅尺，精度：5um，分辨率：不大于1um，均为海德汉或雷尼绍品牌；

（5） 光栅尺的安装方式考虑到导轨、滚珠丝杠等机械部分的受力、受热等变形的影响；

XY二维运动平台:

（1）  57步进电机；

（2） 有效行程300mm以上，定位精度0.02mm，最高速度（mm/sec）：250，最大水平负荷（kg），30，最大垂直负荷（kg）：18。

厂家：固高科技（深圳）有限公司

2、与三个立柱配套的光栅尺，有效测量距离900mm以上；精度：1μm，厂家：雷尼绍（上海）贸易有限公司

3、 伺服交流电机及驱动器:

（1） 安川伺服交流电机及驱动系统，伺服驱动具有位置、速度、扭矩控制；

（2） 工作电压单相220V/50Hz，额定转速3000转；

 （3）  1套功率1.3kW，额定扭矩：4.35N.m，最高扭矩：12.7N.M，转子惯量2kg.cm²；

（4）  1套功率1kW，额定扭矩：3.18N.m，最高扭矩：9.55N.M，转子惯量1.2kg.cm²；

（5） 3套功率750W，额定扭矩：2.39N.m，最高扭矩：8.36N.M，转子惯量1.57kg.cm²。

伺服驱动具有位置、速度、扭矩控制；输入电压：92V，输入电流：1.8A/2.2 A /2.6 A，输入电压频率：50/60HZ，输出电压：92V，输出电流：1.6A/2.0 A /2.4 A，输出频率：0-333.3HZ，编码器线数：2500线，四倍频后是10000个脉冲一圈，产品认证：CE

厂家：安川電機（中国）有限公司

4、模拟数字量输入输出模块

（1） 与自动化控制器配套；

（2） 通讯转接模块，输出电流：最大3A，信号电平：5V TTL，RS-485绝缘电压：1000V，输入电压：12V~24V；

（3） 16路数字量输入模块；

（4） 16路数字量输出模块；

（5） 8路12位模拟量输入模块；

（6） 4路12位模拟量输出模块。

5、运动控制器为CPAC-8轴，能够与伺服控制器、光栅尺配合使用。

控制卡具体参数：

（1） 可同时控制1-8轴伺服电机/步进电机，位置、速度、扭矩控制；

（2） 内置嵌入式控制系统：CPU:（M23） 1.6GHz、内存: 2GB、显示接口:VGA、HMI（含LVDS、USB、PS/2、串口）、外部存储:DOM:1G、USB2.0、X 2标准键盘、鼠标PS/2接口、RS232  X 1、网络:RTL8139，10M/100M自适应。

（3） 操作系统： WinCE操作系统；

（4） 8轴电机控制信号：每轴输出差分脉冲，最高频率：1MHZ，每轴输出电压（PV系列），范围：-10V-+10V,精度：16位，每轴编码器反馈通道，四倍频可达8MHZ，每轴Home、Index及探针硬件捕获功能， 每轴正负限位及伺服报警输入；

（5） 运动控制功能：对称及非对称T型曲线、S型曲线速度规划，JOG模式，PT（位置与时间）运动规划，电子齿轮，Follow模式（电子凸轮），位置比较输出功能，每轴手脉跟随功能，支持闭环（PV系列）与开环控制；

（6） I/O功能：16路通用数字输入/16路通用数字输出，可扩展数字IO模块、AD/DA模块。尺寸：220mm*132mm。工作环境：温度: 0～55℃ ，湿度: 5%～90%无凝结。电源要求：+24V或+12V,Icc=2A。控制器配套配置参数如下：自动化控制器1块，端子板 GT2-800-ACC2-AD 1个，屏蔽电缆 ACC3-A1-062015 2条， 防静电手套 1个， 产品保修卡 1个，产品保修卡 1个，产品合格证 1个，产品光盘 1张。

6、定制操控面板：显示部分19寸LCD液晶屏接口：VGA、PS/2，2个USB接口。

7、伺服控制柜 （含线缆变压器等与支架各部分尺寸协调、安装牢靠）：

控制器端子板：16路通用数字量输出，16路通用数字量输入，尺寸：262mm*150mm*42mm，变频器：模拟控制，有以下配置形式：-无EMC滤波器，但带有散热器-带有集成的A/B级EMC滤波器和散热器-无EMC滤波器，但带有平板式散热器（仅限外形尺寸为A的变频器（FS A））-带有集成的B级EMC滤波器和平板式散热器（仅限外形尺寸为A的变频器（FS A））•USS串行通讯控制，有以下配置形式： -无EMC滤波器，但带有散热器-带有集成的A/B级EMC滤波器和散热器-无EMC滤波器，但带有平板式散热器（仅限外形尺寸为A的变频器（FS A））-带有集成的B级EMC滤波器和平板式散热器（仅限外形尺寸为A的变频器（FS A）），控制柜尺寸：300 mm*400 mm*250mm

8、伺服的接插线缆：一套安川专用驱动电缆，压膜一体式，抗干扰磁环，编织网屏蔽，线芯材质：裸铜线，护套材质：65号环保型PVC，电线最大外径：6.3（mm），护套厚度：1（mm）产品认证：UL

9、控制系统应用程序开发套件:

（1） 包含控制方案编辑器和仿真调试器；

（2） 包括符合IEC61131－3标准的五种编程语言：即指令表语言（IL）、功能块图（FBD）/连续功能图（CFC）、梯形图（LD）、结构化文本（ST）、顺序功能图（SFC）， 同时也可支持VC++等高级语言开发的动态链接库；此外，软件包中还包括诸如任务配置和输入/输出配置在内的程序单元运行环境编辑器；

（3） 在Windows CE平台上运行的实时内核；

（4） 集成在PLC编程系统中的可视化功能；

（5） 把运动控制模块直接集成，包含了点位运动，插补运动，同步运动等功能块；

（6） 提供Web接口，遵循TCP/IP通讯协议，可在通过局部以太网，英特网，与各地CPAC用户，控制器进行数据，人机交互。并可通过Website实现网络人机界面功能。

10、控制机及运动控制卡

（1） 控制机器采用研华等工控机：AIMB-781QG2工控主板,CORE 3.4G 8M 1155P 4CORE I7-2600（G）,4G DDR3 1333M,500G 3.5" SATA 7KRPM 8M（G）,USB*6  RS 232串口*2, 4PCI, 1PCIE*1, 1PCIE*4 1PCIE*16,DVD刻录；

（2） 运动控制卡：可控轴数:8轴，位置、速度、扭矩控制；每轴输出差分脉冲，最高频率：256K；轴编码器反馈通道,四倍频可达4MHz；每轴正负限位及伺服报警输入；支持直线插补、圆弧插补等立即插补、缓冲区插补，小线段的连续轨迹的速度优化策略-前瞻预处理功能，支持闭环控制开环控制，数字滤波器:PID+速度前馈+加速度前馈，缓冲区本地IO管理和运动延时功能；16路通用数字输入/16路通用数字数出。

11、配套电源、电缆、扳手等工具一套

三）、用途

3.1参考实验内容：

l        可开设的实验

运动控制系统基础实验，运动控制系统PID控制实验，执行电机及驱动装置认知调试实验，单轴运动策略规划实验，二维，三维插补原理及应用实验，XYZ平台运动控制实验，

数控代码编程实验，交流伺服控制系统实训实验，运动控制器的调整－PID控制器的基本控制作用，单轴电机运动控制实验，丝杠反向间隙实验。

l        可进行的部分研究工作（工业级部件，真正意义上的与工业接轨）

二维，三维运动控制应用系统开发

二维，三维轨迹插补算法研究

数控系统NC代码解释器开发与研究

间隙补偿算法研究测试平台

数控图形化实施三维显示的研究

加工工艺新技术的研究

开发实验：

用户可以根据实际需要，利用实训平台进行运动控制程序开发。

适用于传统机床系统的开发，应用领域涵盖：切割设备，如等离子切割、车床，铣床，火焰切割、水切割、海绵切割；板金加工设备,如铆钉机；点胶设备,如点胶机；裁剪机；眼镜加工设备,如镜框加工机械；PCB加工设备,如PCB分板机；雕铣设备,如雕刻机、雕铣机；数控加工设备,数控机床；刀具加工设备,如开槽机等。

3.2 实验室功能

第一部分 运动控制装备开发平台功能

l        运动控制技术应用开发方面

1方面：系统装、拆与测量

了解装配精度的基本测量方法、装备精度对设备的影响等。

2方面：运动控制技术重点知识创新实验

运动控制设备的模块认知、3种控制方式的特性比较、常见执行机构的特性比较、几种插补的特性比较、反向间隙的测量与补偿、脉冲当量与设备运动速度关系、几种精度、机床坐标与工件坐标等

3方面：基本加工工艺及加工参数设置要求

CAM软件生成对加工效率的影响、基本加工参数设置（加工速度、空行速度、进刀量等）。

4方面：运动控制技术的综合创新应用

利用运动控制知识进行工业上运动控制专机的应用创新，如数控雕刻机系统应用开发、运动控制点胶机系统的应用开发等

典型组成：控制器、执行器、传动机构及机械对象、传感器等

运动控制是以实现对机械传动装置的位置、速度进行实时控制与管理，使

其按照预期的轨迹和运动参数完成。

l        运动控制方面功能：