PLC在大型光照模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、 概述
隨著現(xiàn)代計算機和自動化控制技術(shù)的高速發(fā)展,自動化控制技術(shù)在人們的生活當中越來越重要,逐漸代替了原先人工復(fù)雜的操作和控制。這個舞臺旋轉(zhuǎn)燈光控制設(shè)備是集機電一體化控制為一體的自動化控制的設(shè)備。實現(xiàn)燈光可任意角度旋轉(zhuǎn)控制,而且操作簡單,易學易懂的自動化控制設(shè)備。
二、 功能
燈陣中所有燈具的安裝初始角度為30?,每只單燈可以實現(xiàn)±150mm的左右調(diào)節(jié),其為燈具出射主光軸與水平方向的夾角。燈陣支架具有整排的角度調(diào)節(jié)功能,所有的燈具要求同步調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為10?-50?,調(diào)節(jié)精度±0.4?,角度旋轉(zhuǎn)速度約為7?/min。要求角度旋轉(zhuǎn)過程中燈陣機械結(jié)構(gòu)不擋光??刂品绞綖檫h程控制??偟目刂平Y(jié)構(gòu)如下:
三、 系統(tǒng)組成
整個系統(tǒng)包括三個部分:驅(qū)動部分,機械部分,控制部分。
上位控制器控制11套驅(qū)動器,11套驅(qū)動器分別驅(qū)動11臺步進電機 11臺步進電機分別帶動11臺行星減速器,減速器后端各帶動1臺渦輪蝸桿減速器,每臺渦輪蝸桿減速器分別帶動一根24米長軸具轉(zhuǎn)動的整體運動形式。見下圖所示。
驅(qū)動部分:采用1臺步進電機 1臺行星減速器 1臺雙輸出軸渦輪蝸桿減速器驅(qū)動1根24米長軸具的驅(qū)動方式,鑒于24米軸具具備過大的加工及安裝難度,這里將24米長的軸具分成大致相等的兩段,每端分別用渦輪蝸桿減速器的一個輸出端驅(qū)動。見圖1所示。
圖1 驅(qū)動部分關(guān)系圖
機械部分:采用1臺雙輸出軸渦輪蝸桿減速器兩端各 1個膜片式聯(lián)軸器 1根6米長空心光軸 1個膜片式聯(lián)軸器 1根6米長空心光軸的連接方式。整體的一根組合軸具的具體形式如圖2所示。
圖2 單根驅(qū)動端整體結(jié)構(gòu)圖
控制部分:采用一組集聯(lián)PLC控制十套驅(qū)動裝置的控制方式,同時采用人機界面形式,可以實時控制軸的動作及觀察軸的狀態(tài)。軸的末端裝有角度編碼器,實時測量軸具轉(zhuǎn)過的角度,在人機界面上顯示。總體的控制框架如下面框圖3。
圖3 控制過程框圖
總結(jié):月球上沒有大氣的削弱和保溫作用,太陽輻射強,晝夜溫差大,地球上難以模擬,這個燈陣就是為了模擬月球上太陽照射的平行光,讓登月設(shè)備提前感受月球上太陽光的溫度和亮度,大面積準直光照模擬是檢驗測量設(shè)備性能的關(guān)鍵之一。整個系統(tǒng)效果良好,操作簡便,得到用戶好評。
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