基于以太网远程电机监控系统与仿真

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1、万方数据ELECTRONICSWORLD·技术交流基于以太网的运程电讥监控系统及仿真广东工业大学张健生【摘要】随着工业电机的数字化发展，DsP在永磁同步电机的控制中广泛应用，永磁电机的远程实时状态监视和远程实现电机的调速日益收到人们的关注。针对工业的需求，结合实际，在一些高危场合下，用基于ENC28J60网络模块和DsP2812实现以太网远程实时控制和监控永磁同步电机。【关键词】以太网；永磁同步电机；ENC28J60；DSP28121以太网模块简介2主控制电路设计ENC28J60可配备有标准SPI接口适用携带SPI接TMS320

2、F2812将测得的永磁同步电机的转速和口的控制器，使用IEEE802．3标准规范，带有过滤运行情况通过ENC28J60以太网控制器将信息通过以机制可以对接收的数据包进行校验。内部携带DMA太网传送给PC机，PC机在网页中显示具体每台电机模块，可以实现数据的高速接收和IP的计算。通过的转速和运行情况，正常允许的时候网页显示该台SPI禾D中断与主控制器通信，传输最大速率可以达到电机为绿色，当出现异常情况时，网页中该台电机10Mb／s。通过两个专用的LED信号引脚，显示网络连的运行情况会被显示为红色从而实现电机的以太网接状态。ENC2

3、8J60相比于其他网络模块还拥有体积远程监视。在网页中还显示接入以太网的每台电机小等优势。的转速，每台电机提供三个可以选择的速度档，在在TMS320F2812中植入uIP协议栈，以实现单片网页上对电机的速度实行远程控制，实现了在以太机和以太网的通信。ulP是瑞典计算机科学学院负责网上远程电机的调速。开发的。软件完全由C语言编写而且完全开放。uIP采用双闭环控制系统，由反电势法检测位置信协议去掉了TPC／IP协议中繁琐的逻辑，保留了网络号，通过DSP进行数字型号处理，与外部电路，构成通信必要的协议如：IP／TCP／IcMP／UDP

4、／ARP协议，确双闭环系统。逆变电路由六个IGBT组成的三相桥式逆保通信结构的稳定。ulP协议栈提供的大部分接口函变电路，TMS320F2812产生PWM电机控制信号通过驱动数在uip．h中定义，大部分以宏实现，以减少支出。电路的放大以后控制逆变电桥中IGBT雕J通断，实现逆电子世界·133·万方数据ELECTRONICSWORLD·技术交流变电桥的三相PWM信号输出，实现电机的的控制。电机的驱动电路可以根据应用场合的不同，我们可以在三相交流电源和单相交流电源，我们这里选择的是单相的交流电源。我们选择的整流电路是全相整流电路。3

5、系统软件设计在网页中分别显示各个电机的转速、运行情况，实现电机的局域网远程监视。在网页中，应用IP寻址，对每台电机都可以进行速度调节。该函数在连接建立的时候，通过handle—connection函数处理http数据，该函数调用handle—input处理http输入的电机调速数据，通过调用handle—output实现http网页输出。对我们来说最重要的是handle—input函数。这里，我tHulP是把显示电机转速和运行状况的网页的文件存放在date．htm文件中，发送给浏览器，浏览器就会显示出我们所设计的显示电机转速和各

6、个电机速度档的选择界面了。当用户在网页调整数度档时，浏览器通过get发送消息给服务器，服务器对数据进行处理，执行完成用户的操作以后，修改页面数据，发送给浏览器。这样用户就可以看到操作结果了。控制电机的转速我们是通过发送不同的页面请求来实现的，这里我们采用的是Get方法，将请求参数放至IJURL里面，然后wEB服务器根据URL的参数来相应内容，这样实际上TMS320F2812就是从URL获取控制参数，以控制电机的转动速度。ulP在得到Get请求后判断URL内容，然后做出相应控制，最后修·134·电子世界改date．htm里面的部分

7、内容(比如指示灯图标的变化，以及提示文字的变化等)，再将date．htm发送给浏览器，显示新的界面。4系统仿真与实现仿真系统由直流电源、逆变器与直流无刷电机构成，由给定转速模块、转速调节器模块、控制单元模块与PWM脉宽调制器模块等组成控制的部分，控制信号由转速调节器输出，脉冲宽度由脉宽调节器控制，通过调节电机的三相电压调节转速。六个IGBT的控制顺序由控制器根据转子位置分配电机三相绕组的通电顺序控制。通过检测得转子的位置角计算得出方波脉冲，通过脉宽调节器与该脉冲的运算，得出6路驱动信号该。永磁电机的控制仿真模型如下图4．1所示，

8、电机的电阻为R=2．0，等效电感L=O．008，转子磁链u=0．175Wb，级数为6，转动惯量为J=o．00090Kgm2，力矩常数Kt=O．57。在本系统中采用的是id--O的控制，我们调节PI调节器的参数，速度控制环PI的参数设置为，Kp=O．15，Ki=0