DATA: Ćwiczenie

nr 7

PROTOTYPOWANIE UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

LonWorks – Realizacja regulatora dla silnika prądu stałego

Maciej Rosół, Katedra Automatyki AGH, e-mail: [e-mail]

1

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest realizacja wybranego algorytmu sterowania silnikiem prądu stałego w
rozproszonym systemie sterowania utworzonym z wykorzystaniem sieci LonWorks.

2

Przebieg ćwiczenia

W ramach zajęć należy zrealizować strukturę sterowania przedstawioną na rys. 1. Obiektem
sterowania jest silnik prądu stałego podłączony do węzła 2 sieci LonWorks poprzez element
mocy. Element ten sterowany jest sygnałem PWM. Pomiar położenia wału silnika
dokonywany jest z wykorzystaniem enkodera inkrementalnego, którego sygnały pomiarowe
podłączone są do węzła 2. Do węzła 1 podłączony jest moduł GIZMO-3 zawierający m.in.
potencjometry, przyciski i zespół wyświetlaczy 7-segmentowych.
Należy zrealizować dwa zadania spełniających następujące założenia:
Zadanie 1. Śledzenie

 Kąt obrotu potencjometru enkoderowego z modułu Gizmo-3 musi być zgodny z kątem

obrotu wału silnika DC.

 Aktualna wartość położenia kątowego wału silnika ma być wyświetlana na

wyświetlaczach modułu Gizmo-3.

Zadanie 2. Należy zrealizować regulator stabilizujący prędkość obrotową lub położenie wału
silnika DC na ustalonej wartości. Wartość zadaną należy ustawiać z węzła 1 i wyświetlać
aktualne położenie lub prędkość wału silnika na wskaźnikach LCD modułu GIZMO-3.

Przyporządkowanie wyprowadzeń enkodera inkrementalnego i elementu mocy do
wyprowadzeń Neuron Chip’a.

3

Enkoder inkrementalny

4

Neuron Chip

Fala A

I0_4

Fala B

IO_5

5

Końcówka mocy

Neuron Chip

Sterowanie PWM

IO_0

Kierunek DIR

IO_1

Stop BRAKE

IO_2

Węzeł

1

Węzeł

2

BackPlane 1.25Mbit/s

GIZMO-3

Końcówka

mocy PWM

Enkoder

Pomiar położenia

wału silnika DC

UWAGI !!!
1. Realizacja obydwóch zadań wymaga przeliczenia ilości impulsów z enkoderów

inkrementalnych na jednostki kąta obrotu wału silnika. Dla potencjometru enkoderowego
znajdującego się na Gizmo-3 ilość impulsów na obrót wynosi 200, natomiast dla enkodera
zamontowanego na wale silnika – 1000.

2. W pierwszym etapie zadania 2 algorytm regulatora należy uruchomić na węźle 2. Węzeł 1

służy jako zadajnik i monitor zmiennych procesowych. Należy zastanowić się nad ilością i
typem zmiennych sieciowych oraz rodzajem wykorzystanych obiektów wejścia/wyjścia.

3. W drugim etapie zadania 2 algorytm regulatora należy uruchomić na węźle 1 tworząc

sprzężenie zwrotne poprzez sieć LonWorks. Należy uwzględnić zmianę i ilość zmiennych
sieciowych.