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柯蒂斯行走控制器报告

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柯蒂斯行走控制器报告_第1页
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1.基本架构 柯蒂斯行走控制器1311手持 编程器可编程逻辑控制器CAN总线传输 机制控制操作系统(OS) 系统OE-developed软 件,即VCL逻辑语 言如上图所示,柯蒂斯 1234/36/38 是一款交流感应电动机控制器,采用嵌入可编程逻辑控制器的方式,实现控制器输出稳定平滑功率的功能可编程逻辑控制器基于 AC 感应电动机控制操作系统(OS)运行,修改 OS 参数,可满足客户不同的定制要求OS 系统包含了 OE-developed 软件,也就是 VCL 逻辑语言程序,使用 VCL 可以提高控制器的性能,完成相应的功能1.柯蒂斯控制器采用 CAN 总线进行数据传输,使 AC 感应电动机成为高效分布式的一部分,实现输入和输出信息最佳化分享,同时减少系统布线1234 可实现以下 18 种功能:高效,定向运动控制算法;2.采用先进的 PWM 技术,实现电源电压高效使用,电机谐波低,能抑制转矩纹波,最大化降低切换损耗;3.极其宽泛的转矩/速度变化范围,完整的正反馈性能;4.实现低速平滑控制,包括 0 速度;5.采用能适应电机温度变化的控制算法,在不同的条件下都能保持最佳性能;6.电池电流,电机转矩,功率实时评估功能;7.功率限制地图允许在电池核电状态变化时,降低电机热量和性能一致性的功能定制;8.强大的操作系统,允许车载控制任务,电机控制任务的并行处理和用户配置可编程逻辑阵列;9.宽泛的 I/O 口,适用最大化分布式系统控制;10.内置荷电状态电池,小时计,维护计时计;11.高频无声操作;12.可用于 24v-80V 电源系统模式,带有 200A-650ARMS2 分钟额定电流;13.使用柯蒂斯 1311 手持编程器和 1314 PC 编程站,可编程容易;14.使用 CAN 通信实现集成控制系统进入分布式控制系统;15.场可编程,快速下载主要操作编程代码;16.带有电动机,控制器热保护,提醒功能和自动停止功能;17.外壳密封严实,在严峻工况下使用时,与外部的连接符合 IP65 环境密封标准;18.带有金属绝缘忖底的功率底座提供优越的热传输,增加可靠性。

本报告说明的核心是: 1. 如何使用 1311 手持编程器设置控制器实现相关的功能,完成基本操作; 2. 不使用 VCL,如何进行布线和性能特性的调整; 3. 使用 VCL 调整系统性能 2. 系统布线图及引脚分配基本配线图如下图所示:在图中,油门和刹车用 3 线电位器表示,其他的油门和刹车输入端很容易布置,在接下来的油门配线中进行了讨论图中,主接触器线圈配线根据 EEC 安全规范直接连接到控制器控制器可以采用编程的方式,检查接触器的焊接和焊点失踪故障,并且使用主接触器线圈驱动输出,断开电源,处理控制器和电动机的各种故障如果主接触器线圈不接到 6 引脚,在发生严重故障时,控制器就不能释放主接触器,这样整个系统就不符合 EEC 安全规范1234 一共有 5 个强电流连接端口,35 个弱电流连接端口端口含义如下:3. 油门类型及输入输出信号规范有 5 种类型油门,分述如下:1.类型 1图 4 向我们展示了一种有两条连线的电阻式电位器如果在 Pot Wiper 和Pot Low 引脚之间测得的电阻值是 0Ω,说明此刻收到全速前进请求类型 1 接线控制器检测从 Pot Wiper(16 或 17 引脚)经电阻式电位器流入 Pot Low(18 引脚)的电流,提供断丝保护。

如果 Pot Low 引脚输入电流低于0.65mA,会产生油门错误,这时速度请求自动降为 0注意:Pot Low 引脚绝对不能接地(B-) 2.类型 2对于油门,控制器在滑动片输入端获取电压信号0V 与 0 速度请求相对应,5V 与全速请求相对应很多设备可以使用这种类型的油门输入,包括电压源油门,电流源油门,3 端口油门和电子油门各种油门之间的接线只有一点不同,接线方式如图 5 所示并且提供了多种油门故障保护电路电压源油门由 OEM 提供油门故障保护对于使用参考地的 0-5V 油门,控制器检测滑动片输入端信号,可以提供开路故障保护但是不能提供全速故障保护电流源油门,在电路中必须增加一个电阻,将电流转换成电压,在电流范围内,电阻必须能将电流转换成 0-5V 之间可变的电压信号由 OEM 提供类似的油门故障保护类型 2 接线对于 3 端口电位器油门,根据 EEC 要求,控制器可以提供所有的故障保护端口采用分压器模式,由控制器提供电压和回路Pot High 提供电流限制端口电压在 5V,Pot Low 提供电流回路这种油门的接线图如图 3 所示,用于驱动油门和刹车油门ET-XXX 电子油门是仅用于驱动油门的典型油门。

ET-XXX 没有内置的故障保护,而控制器也只提供开路保护,由 OEM 提供需要的剩下的油门故障保护3.油门类型 32 端口电阻式电位器,如类型 1 所示当在 Pot Wiper 引脚和 Pot Low 引脚之间测得 5KΩ 电阻时表示全速请求控制器检测从 Pot Wiper(16 或 17 引脚)经电阻式电位器流入 Pot Low(18 引脚)的电流,提供断丝保护如果 Pot Low 引脚输入电流低于0.65mA,会产生油门错误,这时速度请求自动降为 0注意:Pot Low 引脚绝对不能接地(B-) 4.油门类型 4油门类型 4 以摇摆方式工作,几乎只用于驱动油门控制器的前进和后退输入不需要信号,由滑动片输入值确定方向只有 0-5V 电压源油门和 3 端口电位器可以用于类型 4 油门控制器与油门类型 4 的交换与油门类型 2 一样,如类型 2 所示在 Pot Wiper 输入口 I/O 回流地之间,测得电压等于 2.5 时,表示滑动片处于 0 点位置当滑动片输入值增加时,控制器将提供增加的前进速度;当滑动片输入值减少时,控制器将提供增加的后退速度当使用 3 端口时,控制器提供所有的故障保护。

当使用电压源时,控制器提供滑动片输入端的开路保护,但是不能提供所有的故障保护5.油门类型 5油门类型 5 采用不同的方式发送油门命令给控制器这种类型的油门使用VCL 确定输入到油门信号链的油门信号 (见图 13)通过 VCL 变量 VCL Throttle 和 VCL Brake,这种油门类型既可以用于驱动油门也可以用于刹车油门VCL 可以使用油门端口输入,开关量输入和 CAN 通信输入信息作为油门信号的信号来源关于这种油门类型,如果你有任何问题,可以联系附件的柯蒂斯人员设置油门类型 5,通过 VCL 工程,可以重新定义油门和刹车端口输入VCL与油门和刹车端口交互时使用的变量名是 Throttle_ Pot Output 和 Brake_ Pot Output有 10 组输入输出信号,分述如下:1.数字量输入控制线可以作为数字量输入线通常“on”直接连接到 B+端, “off”直接连到 B-端输入口没有连线的话将拉低输入所有的数字量输入连线都要避免B+和 B-短路其中 9 条输入线用来形成拉电流保证开关可靠连接,防止电流泄漏,产生错误信号剩下的数字量输入线与驱动输出线连接,注意它们的输入阻抗很高。

两个数字量输出线也可以用在数字量输入线,因此也包含在本组中24 引脚和 8 引脚引出线也可以用在模拟量输入线,同样的也包括在模拟量输入一组2.低功率输出1236/38 的两条控制线可用作低功率数字量输出线它们是集电极开路驱动,只能灌电流,但不能成为它的来源,本意是用来驱动 LED 或驱动连接到 5V或 12V 外部电源端的其他弱电流负载,参见电源输出组规范当输出口处于接通状态并且输出电压超过 15V,故障保护将会切断那些输出口两条输出线都要避免短路 B+和 B-这两条线也可以用在数字量输入线,并且包括在数字量输入线一组中3.高功率输出1234 有 7 根控制线,而 1236/38 有 5 根控制线用作高功率输出驱动线其中的一个是放大驱动,可以工作在电流控制模式,驱动比例阀或类似的负载每一个输出都可以连续或者采用 PWM 方式调制电源平均电压这些输出本意是用来驱动感性负载例如接触器和电磁刹车;在没有超过额定峰值电流的情况下也可以用来驱动阻性负载输出线要避免短路 B+和 B-这几根线也可以用在数字量输入线,并且包括在数字量输入线一组中4.模拟量输入有两根控制线可用作模拟量输入线,两根输入线都有避免短路 B+和 B-。

这两根线也可以用在数字量输入线,并且包括在数字量输入线一组中5.模拟量输出有一根线可用作低功率模拟量输出线,本意是用来驱动仪表,例如电池充电指示灯输出有经过滤波的 PWM 信号产生,并且有大约 1%的纹波0-5V 阶跃的设定时间小于 25ms,0-10V 阶跃的设定时间小于 30ms输出线要避免短路 B+和 B-6.电源输出这两根线用于给低功率电路提供辅助输出电源例如:电子油门,LED 指示灯,显示灯,位置编码器,远程 I/O 口I/O 地是那些低功率设备的回流线两根电源输出线都要避免短路 B+和 B-7.KSI 和线圈返回KSI 输入为所有的低功率控制线路,电力电容器预充电,电源输出,和高功率输出驱动提供电能VCL 电池充电功能检测电池电源Coil Return 要接到接触器的电源正极,因此在 PWM 工作原理下,接触器的开关噪音可以被接触器内部吸收将 KSI 和 Coil Return 连线分开是很重要的,这样可以保证反极性保护8.油门和刹车输入这两个输入接口独立编程,使用电压源油门,两端口电阻式油门或三端口电阻式油门电压源油门只需要 Pot Wiper 输入电阻式油门需要 Pot Wiper 和 Pot Low (两端口)或 Pot High, Pot Wiper, 和 Pot Low(三端口) 。

所有的油门 I/O 要避免短路 B+和 B-除了作为油门和刹车输入线,这两根线还可以用作模拟量输入线配置输入和其他信号一起使用需要 VCL 编程,见第 6 章9.通信口独立 CAN 和串行端口可以提供完整的通信和编程能力为用户提供所有的控制器信息柯蒂斯 1311 手持编程器插入连接器连接到别引脚 28 和 29,连同地和+ 12 v 电源;见图三所示布线图柯蒂斯 840 模型显示可以插进同一个 4-引脚连接器把 CAN Term H 引脚和 CAN Term L 引脚连接起来可以提供一个120Ω、0.5W 的本地 CAN 终止CAN Term H 引脚和 CAN Term L 引脚之间连线要短,并且不能与任何外部连线连接10.编码器输入两根控制线用于内部配置读取增量式位置编码器的值编码器的典型电压值是 5V 或 12V,只要符合逻辑阀值要求,也可以使用外部电源4.可编程参数使用柯蒂斯 1311 手持编程器可以编程 1234/36/38 控制器的许多参数为了满足不同的特殊应用,可以修改编程参数有 3 种电动机调优方式:Speed Mode Express 是 Speed Mode 的简易方式,设置参数相比于 Speed Mode 要少,但是适用于大多数电机速度控制应用。

油门输入和电机速度输出相关联的应用可以采取 Speed Mode Express 或者Speed Mode转矩输入和电机转矩输出相关联的应用可以采取 Torque Mode注意:你同时只能使用转矩控制和速度控制中的一种方式实现电机响应特性的调优例如,你已经选择 Speed Mode Express 或 Speed Mode 作为调优模式,此时你再调整转矩控制参数,控制器虽然可以显示新的设定参数,但是对调优没有效果具体方式下可编程参数就不一一列举5.监控菜单监控菜单参数如下:监控菜单(a)控制器信息菜单(b)6.初始化步骤按 4 和 5 节相关参数进行初始化设置7.VCL柯蒂斯 1234/36/38 交流感应控制器是在工业环境下使用,带有植入特殊应用功能。

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