[发明专利]特种设备天线转台双电机控制系统及其方法

说明书

本发明公开了一种特种设备天线转台双电机控制系统，主要包括中央处理单元、与中央处理单元相互连接的人机交互界面、光纤传输单元、第一电机系统、第二电机系统；所述第一电机系统与第二电机系统均由依次连接的一体化伺服电机、减速器、电磁离合器、小齿轮组成，两个小齿轮带动转台大齿轮和天线大盘旋转，完成天线方位转动。还公开了该系统的双电机控制方法。本发明采用单中央处理单元控制双电机，两个一体化伺服电机每12个小时依次交替工作，大大延长了一体化伺服电机的寿命，减少了工作人员的维修频率，进而提高了系统的可靠性，实现了电机的在线切换，有力保障了特种设备天线的24小时连续工作。

技术领域

本发明涉及特种设备技术领域，特别是涉及一种特种设备天线转台双电机控制系统及其方法。

背景技术

天线转台是机械扫描式特种设备必不可少的重要部件。它的主要功能是承载特种设备天线做所需的机械扫描动作；同时，天线转台还作为天线的承载基础，承受天线的自重和天线传递下来的其它载荷。

随着特种设备执行任务的增多，24小时开机工作已成为趋势，尤其是在西藏的一些地区，平均海拔5600米以上，工作人员需要携带氧气才能正常作业，为了减少人员上山工作的频率，对特种设备的可靠性提出了更高要求。

传统的双机热备冗余系统中，两套设备都处于热机状态，一套出现故障，另一套设备立即接管所有任务，但投入成本大，两套设备都是在一直工作，降低了元器件的寿命，相互独立的配置之间也会相互影响；其次采用心跳检测和关键数据呈镜像机制，会使两个CPU的切换时间太长，且在复杂的电磁环境干扰下，两个CPU之间的通讯还会失败，增加了维护的困难，还会造成设备的停转，带来严重后果，可靠性相对理论计算会大幅度下降。另外，传统的双机热备冗余系统采用的是超越离合器，当自然环境有大风出现，天线转速超过电机转速时，超越离合器就会脱开，这时天线将不受电机控制，无法完成天线定位功能。同时，传统采用脉冲、模拟量、数字量来控制天线旋转，硬件设备连接复杂，抗干扰性、实时性差。

因此亟需提供一种新型的特种设备天线转台双电机控制系统及其方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特种设备天线转台双电机控制系统及其方法，能够提高系统的可靠性，实现电机的在线切换，有力保障了特种设备天线的24小时连续工作。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种特种设备天线转台双电机控制系统，主要包括中央处理单元、与中央处理单元相互连接的人机交互界面、光纤传输单元、第一电机系统、第二电机系统；

所述第一电机系统与第二电机系统均由依次连接的一体化伺服电机、减速器、电磁离合器、小齿轮组成，两个小齿轮带动转台大齿轮和天线大盘旋转，完成天线方位转动。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一电机系统与第二电机系统的一体化伺服电机均通过EtherCAT与中央处理单元相互通信。

在本发明一个较佳实施例中，所述光纤传输单元包括第一光纤转换器、第二光纤转换器，第一光纤转换器的输入端通过网线与中央处理单元相互连接，第一光纤转换器的输出端通过光纤与第二光纤转换器的输入端相互连接，第二光纤转换器的输出端与远程终端相互连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述人机交互界面设置有天线转速设定按钮、第一一体化伺服电机工作按钮、第二一体化伺服电机工作按钮、遥/本控制按钮、警铃按钮、停止按钮、一体化伺服电机运行参数显示区。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于所述特种设备天线转台双电机控制系统的控制方法，包括双电机遥控方法和双电机本控方法：

(1)双电机遥控方法，包括以下步骤：

S101：系统初始化，确定第一电机系统与第二电机系统的工作顺序；