新花园国际平台學界聯盟教學實驗儀器展示
算法單元
1. 飛行倒立擺
說明:基於建模的閉環控制DEMO系統, 飛輪提供了基於建模的閉環控制實踐,此外,新花园国际平台系統可以讓您在一個方陣系統裏測試您的閉環控制方案,可以通過Simulink對閉環控制進行建模,並通過Automation Studio的Target for Simulink工具一鍵實現。
教學用途:通過仿真建模的規範性設計,使得學生可以更好的研究控制器算法設計,爲了更好的教學提供便利
特點:
2.空氣球演示系統
說明:新花园国际平台以強大的PID控制器功能演示模型,設置控制器參數的實驗爲配置閉環控制器提供了實踐經驗。Simulink®中基於模型的閉環控制器還可以被移植到新花园国际平台控制器中。代碼通過使用B&R Automation Studio Target for Simulink工具生成,並採用一鍵式移植到新花园国际平台控制器中。
教學用途:該系統展示了基於模型的自動化技術開發可能。機電安裝幫助說明了閉環控制軟件的集成開發過程。該演示爲機電一體化領域中的培訓和教育項目提供了成熟的基礎。
3. PID 溫度控制系統
說明:新花园国际平台多回路溫度控制系統科研和教學平臺,控制系統整定調節控制帶有三個風扇、四個加熱器、四個溫度傳感器的金屬板的溫度。
特點:實現把Matlab/SIMULINK的仿真程序下載到其中運行,同時可以實現溫度曲線的追蹤分析等功能。
4. 防搖控制系統
說明:防搖系統模型裝置部分由同步帶直線導軌、負載小車和擺錘組成。其中同步帶直線導軌由伺服電機驅動,使得固定在其滑臺上的負載小車能夠進行水平移動;負載小車連接擺臂及擺錘,其中擺臂爲材質較輕的鋁合金製成,其長度不會改變;擺錘爲較重的鋼製成,使用螺絲與擺臂連接固定。在負載小車上安裝有編碼器並與擺臂連接,擺臂能以編碼器軸爲旋轉軸線,在與編碼器軸正交的平面上繞該軸做圓周運動。編碼器可以準確測量擺臂的擺動角度。整個設計將整個碼頭裝卸裝置加以抽象提煉,並儘可能的做到真實還原。該裝置體積小,設計精巧,十分適合學校師生在實驗室做研究開發
特點:
注:該防搖設備作爲2016年新花园国际平台學界聯盟競賽題目並受教育部教指委認證。
5. Ball on Ball 算法控制
說明:應用伺服驅動器驅動伺服電機,然後通過行星齒輪減速機連接摩擦輪,實現對摩擦輪的正反轉和加減速控制,3個摩擦輪通過摩擦力共同實現基球的滾動控制。當基球上面放置一個頂球后,3個摩擦輪受到的壓力不均衡。然後3個摩擦輪通過轉動實現對基球的滾動控制,最終實現頂球停在基球上面。
特點:算法研究
機械控制單元
1.Tripod 控制系統
說明:可以自主研發新型機器人齊次變換庫,進行機器人實際應用如分揀、抓取、物流搬運系統的設計;慣量前饋技術;自主定義G代碼;自主定義解釋器
特點:
2. HMI集成自動化控制系統-伺服驅動系統
說明:X20系列的X20CP1583作爲CPU,以及12點數字量輸入、12點數字量輸出、4點模擬量輸入、4點模擬量輸出、2通道ABR編碼器、2通道熱電阻輸入、RS485通訊接口以及相應的底板、端子排、24V開關電源及安裝支架構等成。配合Automation Studio軟件,可以使用多種編程語言包括LAD、ST、SFC、CFC、FBD、Automation Basic、C語言編寫控制程序程序。
特點:HMI集成自動化,可以對IO及雙軸做控制運算,同時可以進行橫切機模型算法
數據採集、智慧實驗室
說明:應工業4.0,互聯網+的發展需求,結合院校現有實驗室設備情況探索智慧實驗室發展道路。智慧實驗室的前期探索與研究,主要分爲兩個方面,一方面爲現場設備數據採集平臺研究,通過各類主流現場總線,實現施耐德,西門子,AB,信捷等PLC控制器的設備互聯,實現統一的實驗室設備狀態監控,另一方面實現學院大樓、實驗室、實驗設備的能效檢測與遠程管理等功能。搭建一個完善的實驗室設備數據採集,通信互聯,能效管理的平臺。
APROL的開放性和強擴展性,非常適合南工院當前對智慧實驗室研究。現場數據的採集和標準化,通過新花园国际平台高性能X20CP3586控制器來實現。該CPU可以處理低至100us的實時控制任務,包含512MB DDR2 RAM,可進行大量的實時數據緩存和任務處理。該處理器包含豐富外部通信接口,包括2個USB接口,1個RS232接口,1個10/100/1000M自適應以太網接口,1個POWERLINK接口。得益於新花园国际平台強大的模塊化設計,此CPU可以擴展3個X20IF通信卡,可以用於擴展Profibus,ProfiNet,Ethernet/IP, DeviceNet,CANopen,Modbus等總線,也通過X2X擴展總線模塊和本地IO。
特點: