Servotest Testing Systems Ltd Контроллер Pulsar Аппаратная часть. - презентация

1

2 Servotest Testing Systems Ltd Контроллер Pulsar Аппаратная часть

3 Система управления PULSAR – Аппаратная часть Система управления Pulsar фирмы Servotest предлагает пользователям последние достижения в области цифрового управления сервогидравлическими испытаниями и системами имитационного моделирования. Оптимальная точность регулирования достигается благодаря применению самых современных технологий управления в реальном времени Обмен данными в системе управления основан на революционной методике, использующей волоконо-оптическую технологию передачи информации. Основываясь на успехе и популярности своего предшественнике – DCS2000, система управления Pulsar является мощным, надежным и гибким решением. Pulsar предлагается в виде полностью законченной системы управления. Также возможно обновление программного обеспечения существующих систем DCS2000.сте

4 Распред. блок Подключение питания гидравлической системы USB2 Центральный процессорный блок Pulsar Аналоговый вх./вых. Оптоволоконные кабели UPS Гидроцилиндр

5 Система управления PULSAR – Аппаратная часть Система управления состоит из шестнадцати контрольных точек, размещенных вблизи контроллера и по очереди подключаемых к персональному компьютеру. Обычно к одной из шестнадцати контрольных точек подключается энергообеспечивающая подсистема (питание гидравлической системы). Оставшиеся пятнадцать контрольных точек могут быть сконфигурированы как для подключения сервомеханизмов, так и для обеспечения аналогового ввода/вывода. Каждая контрольная точка, сконфигурированная для подключения сервомеханизма, может включать до шести измерительных модулей, стандартную плату преобразования и плату вентильной решетки, программирующуюся пользователем. Контрольные точки подключаются к центральному процессорному блоку с помощью совмещенного кабеля «Optorstar». Процессорный блок включает в себя мощные цифровые сигнальные процессоры (DSP), и подключается к персональному компьютеру через разъем USB.

6 Система управления PULSAR – Аппаратная часть

7 Аппаратная часть – продолжение…

8 Аппаратная часть PULSAR – ключевые преимущества Простота корпоративного интегрирования – персональный компьютер, управляющий аппаратной частью, может быть легко подключен к корпоративной системе без влияния на производительность процессорного блока, работающего в реальном времени.

9 Аппаратная часть PULSAR – ключевые преимущества Повышенная вычислительная мощность – аппаратная часть, базирующаяся на цифровых сигнальных процессорах, обеспечивает широкие возможности для реализации современных алгоритмов. Новые DSP в 30 раз превосходят по производительности DCS2000, что открывает широкие перспективы для имитационного и математического моделирования. Визуализация процесса настройки системы – Программное обеспечение Servotest Multisystem, использующее технологию «drag-and-drop», позволяет обеспечить настройку испытательной установки с помощью визуальных компонентов. Полнофункциональный пакет программных инструментов – в Pulsar включен полный пакет необходимых программных инструментов для решения всех задач, возникающих при проведении серво-гидравлических испытаний. Интуитивно понятный графический интерфейс пользователя – новаторский интерфейс использует последние достижения в области взаимодействия человек- машина. Актуальность – Pulsar использует современные технологии фирмы Microsoft, совместимые с операционными системами Win2000 и WinXP, что обеспечивает надежную работу и возможность модернизации в течении многих лет.

10 Аппаратная часть PULSAR – ключевые преимущества Аппаратная гибкость – Pulsar позволяет использовать в качестве главного компьютера как настольный, так и переносной варианты персонального компьютера. Рентабельность – благодаря использованию современной элементной базы и новейших технологий производства обеспечивается высокая рентабельность серво- гидравлической системы управления, включающей 1 – 16 контрольных точек. Упрощенная процедура инсталляции датчиков – электронная база данных датчиков, максимально упрощает калибровку и подключение новых первичных преобразователей. Такая система инсталляции/корректировки позволяет использовать любую измерительную точку, сконфигурированную для работы с гидроцилиндром, для проведения калибровки и использовать ее в разных испытательных установках. Широкие возможности модернизации – При разработке Pulsar обеспечивалась совместимость с Servotest DCS2000 и возможность подключения к любому серво- гиравлическому испытательному оборудованию. Оборудование сбора данных – каждый контрольная точка, сконфигурированная для аналогового ввода/вывода, может включать до 24-х входных каналов (0 – 10 В), четыре из которых могут использоваться как выходные. Частота дискретизации по каналу 20 кГц, без перекоса.

11 Аппаратная часть PULSAR- Особенности Синхронизация дискретизации, моделирования и управления – все сигналы синхронизированы, возможно протоколирование данных. Сбор данных – опрос используемых датчиков синхронизирован с работой контура регулирования. Оптоволоконная кабельная сеть – нет ухудшения качества сигнала Архитектура, специально предназначенная для сервоуправления – высокопроизводительный, работающий в реальном времени цифровой сигнальный процессор специально разработан по заказу Servotest Systems Ltd. Гибкость – система содержит от 1 до 16 контрольных точек, каждая из которых может конфигурироваться либо для ввода-вывода данных, либо для управления оборудованием. Короткая аналоговая линия – максимальное отношение Сигнал/Шум

12 PULSAR - Компоненты Центральный процессорный блок Последнее поколение цифрового процессора 6713 DSP фирмы Texas Instruments – в среднем 900 миллионов операций с плавающей точкой в секунду Синхронизация дискретизации, моделирования и управления Возможность подключения пользователем своих моделей реального времени, разработанных с помощью Simulink Model, непосредственно в контур управления. Контрольные точки Специальные процессоры (100 миллионов команд в секунду), размещенные непосредственно в контрольных точках, для предварительной обработки и линеаризации сигналов Высокоскоростная электрическая обратная связь и быстродействующая петля обратной связи для контроля положения золотника сервоклапана фирмы SERVOTEST Логические и ограничительные схемы обеспечивают мягкое выключение системы при пропадании напряжения питания. Остальные контрольные точки определяют неисправность цепи соединения и при необходимости также отключаются. Интерфейс пользователя (стационарный или переносной компьютеры) Современный, интуитивно понятный интерфейс пользователя Полный набор инструментов для пре/пост анализа Полный набор инструментов для анализа в реальном времени

13 Центральный процессорный блок Обеспечивает обмен данными с контрольными точкам (до 16- ти) и их питание, через специализированный совмещенный кабель. С помощью USB 2.0 подключается к главному компьютеру. Совмещенный кабель «Optorstar» Гибридный кабель, состоящий из двух оптических жгутов для высокоскоростной передачи данных и четырех медных жил для обеспечения электропитания и аварийного выключения контрольной точки. DESINA – промышленный стандарт на кабель (10 мм) с армированной оболочной и соединительным разъемом с степенью защиты IP65. Распределительный блок контрольной точки Особо прочное исполнение с встроенным разъемом (степень защиты IP65). Разнообразие разъемов для различных применений. Датчики Встроенная система определения и калибровки, большое количество поддерживаемых датчиков. PULSAR - Компоненты

14 Аппаратная часть PULSAR – Центральный процессорный блок Вид сзади – Разъемы для подключения волоконно- оптического кабеля, заглушки, разъем USB2 для подключения к персональному компьютеру. Разъем 9D Разъем для внутренней диагностики Разъем для подключения сетевого жгута Разъем 25D для подключения дополнительных цифровых сигналов входа/выхода. Вид сборку – Центральный процессорный блок представлен с кронштейном (поставляется отдельно) для монтажа на 19-ти дюймовую стойку. Вид спереди – Размеры центрального процессорного блока: 400мм x 350мм x 175мм

15 Аппаратная часть PULSAR – Измерительные модули Обеспечивают подключение к контроллеру следующих датчиков: Возможно подключение DC датчиков и датчиков, работающих на несущей частоте, следующих типов Датчики силы Датчики момента Измерительный преобразователь линейных перемещений Датчик перемещения фирмы Temposonics Измерительный преобразователь вращательных перемещений LVT Акселерометры Датчики давления Термопары Экстензометр Оптические датчики положения

16 Аппаратная часть PULSAR – Управляющие модули Обеспечивает подключение к контроллеру следующих устройств: Трехступенчатый или привод сервоклапана с электрической обратной связью – с петлей обратной связи, контролирующей положение золотника Двухступенчатый привод сервоклапана – привод, работает в токовом режиме, до четырех клапанов Аналоговый вход, используемые оператором и системой – Два синхронизированных дифференциальных АЦП (16 – 18 разрядов) – Переключаемый с помощью перемычки вход по переменному току и «плавающий» источник постоянного тока (4.7 мА) для PCB/ICP акселерометров. - 5 диапазонов входного напряжения (+/-10, 5, 2.5, 1.25, & 0.625V) -4-х полюсные заграждающие фильтры Баттерворда (500 Гц) Аналоговые выходы, используемые оператором и системой – два синхронизированных ЦАП (16 бит,+/- 5 – 10Vdc) Цифровой вход/выход – конфигурируемый логический вход/выход (16 каналов)

17 Аппаратная часть PULSAR – технические характеристики Управление Максимальное количество каналов 16 Максимальная частота5 кГц (1 канал) Максимальная частота канала управления4,096 кГц, номинальная 1,024 кГц или 2,098 кГц Диапазон изменения частоты канала управления 100 Гц - 5 кГц (102,4 Гц – 4,096 кГц) Разрядность канала регулирования 16 бит вход/выход и 32-х разрядные вычисления с плавающей точкой Возможные режимы управления PID, модальное и адаптивное. Другие режимы могут быть добавлены в любое время по желанию заказчика. Для различных каналов одновременно могут использовать различные режимы управления Параметры управленияНагрузка (Сила), перемещение, скорость, ускорение или любые другие входные внешние сигналы. Генерируемые сигналы Количество одновременно работающих генераторов От 0 до 8 (номинально), или больше при уменьшении частоты канала управления Режимы переключения между генераторами Одновременный запуск и останов

18 Технические характеристики… Общие параметры Диапазон частотОт 30 мин (макс. период) до 400 Гц Шаг настройки частоты пользователем до Гц Точность установки частоты10 ppm/Гц Дрейф частоты15ppm Сигнальные входы и выходы Блок датчиков От 1 канал, несущая частота 10 кГц для тензодатчиков или измерителей линейных перемещений, плюс 1 канал постоянного тока для токового (зарядового) датчика (например, акселерометра) или преобразователя напряжения (например, измерителя скорости). Модуль трехступенчатого привода сервоклапана с электрической обратной связью Один усилитель сервопривода. Может обеспечить работу одного трехступенчатого сервоклапана. Имеет трехступенчатую систему управления поршневым золотником. Контроль за положением поршневого золотника обеспечивается с помощью 16-ти разрядного оптически изолированного АЦП. 4-х канальный 2-х ступенчатый модуль сервопривода 1 усилитель сервопривода. Может управлять четырьмя двухступенчатыми сервоклапанами 2-х канальный аналоговый входной модуль 16-ти битные, оптически изолированные АЦП с самокалибровкой. Максимальный входной диапазон ±10В. На каждом вход установлен 4-х полюсный (24 dB/oct) заграждающий фильтр. 2-х канальный аналоговый выходной модуль 16-ти битные оптически изолированные ЦАП. Максимальный выходной диапазон ±10В. Выходной диапазон может изменяться программно. 16-ти канальный цифровой модуль Входа/Выхода Все каналы двунаправленные, оптически изолированные с открытым коллектором. С помощью программного обеспечение можно установить состояние каналов Модуль датчика силы Поддерживает тензодатчики, запитываемые переменным или постоянным током. Модуль генератора частоты несущего сигнала Генерирует несущий сигнал 10 кГц (номинал) для возбуждения (питания на несущей частоте) датчиков перемещения, тензодатчиков и т.п.

19 Технические характеристики… Контроль и обработка сигналов Линеаризация полиномом в реальном времени Коррекция полиномом 5-го разряда для входов датчика, работающего на несущей частоте Компенсация ошибок масштаба и смещения Определение ошибок может проводиться в любое время в режиме реального времени. Линеаризация работы сервоклапана в реальном времени Для любого выхода сервоклапана может использовано персональное уравнение третьего порядка (к члена) Генерация сложного сигнала в реальном времени Могут быть сгенерированы RMS, пиковое, мгновенное и среднее значение любого сигнала. Контроль на экране компьютера (количество доступных окон ограничено только возможностью Windows) Любой вид внешнего или внутреннего сигнала может быть представлен в технических единицах измерения. Скорость обновления визуальных данных: мгновенные = 1 сек, RMS, пиковые и средние значения от 0.5 до сек. Установки уровней предупреждения и аварийного отключения Сообщение о соответствующем событии появляется на экране Для каждого элемента системы управления (датчики, шины входа/выхода и т.п.) настраиваются максимальный и минимальный уровни срабатывания, а также действия, связанные с превышением установленных уровней. Поддерживается регистрация событий. Осциллограф (максимум 2) Переменная развертка, синхронизация, масштабирование 4 канала, 4000 (максимум) отсчетов в секунду на канал. В качестве входных сигналов могут использоваться внутренние и внешние сигналы, а также сигналы состояния. Регистрация данных Регулируемая скорость сбора данных Максимально 16 каналов с постоянной частотой дискретизации 1 кГц. Данные сохраняются на жесткий диск в реальном времени. В качестве входных сигналов могут использоваться любые входные или выходные сигналы. Перегрузка Точность определения превышения установленных пределов составляет ±9% при этом обеспечивается безопасность работы изделия Настройка аппаратной частиВсе составляющие модули аппаратной части имеют собственные окна для проведения настройки

20 Управление соленоидом и помпой Количество одновременно подключенных модулей 0 – 8 (номинально) Режимы работыИндивидуальный или последовательный Конфигурирование Может быть подключен к любому доступному каналу на цифровой точке входа/выхода Аварийный останов Специальная грибообразная кнопка, расположенная рядом с клавиатурой. По заказу возможен монтаж дополнительных кнопок аварийного останова. Выполняемые функцииПуск, останов (без давления, с малым давлением (если требуется) и с большим давлением). Выход сигналов помпы и селеноида за пределы установленных уровней предупреждения и аварийного отключения контролируется программно. Контроль безопасности Датчики Несоответствующие или неисправные датчики, разрыв соединения Контур регулирования Разрыв контура регулирования и/или нежелательная работа исполнительного механизма Возможности оператораОстанов и/или полное прекращение испытаний с компьютера Использование кнопки аварийного отключения Использование различного вида ограничений, определяемых пользователем, и связанных с ними действий. Технические характеристики…

21 Физические параметры Главный компьютер (минимальные требования) 3.4гГц, 512мБ RAM, 250Gb SATA жесткий диск, графическая карта, поддерживающая работу двух мониторов, 19/20/21 TFT монитор, DVD/CD re-write комбинированный привод оптических дисков, 3.5 FDD, 105 клавиатура, мышь, USB 2.0 и LAN соединение. Центральный процессорный блок Подключается к персональному компьютеру Размеры: 400mm(w) x 350mm(d) x 175mm(h) Содержит в себе: DSP, PSU, USB 2.0 интерфейс, разъемы для подключения оптических кабелей. Без вентилятора, степень защиты IP65, встроенные теплоотводы для обеспечения максимальной надежности при работе в тяжелых условиях. Распределительный блок контрольной точки Размеры: 200mm(w) x 100mm(d) x 80mm(h) Гарантированное электропитание (По заказу может монтироваться в 19- ти дюймовую стойку) Зависит от системных требований, 8 минут (10 минут или более по требованию). Обеспечивается передача данных. Звуковая сигнализация: аварийное отключение питания, падение напряжения батареи, предупреждение о выключении системы Принтер Поддерживаются как сетевые, так и локальные принтеры Сеть10/100 Ethernet (опционально) Устройства резервного копированияCDRW Съемный оптический привод (опционально) Технические характеристики …