圆形水池造波机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及圆形水池造波机的技术领域，公开了圆形水池造波机控制系统，包括中央控制器、运动控制器以及多个造波机，造波机具有驱动器、伺服电机、运动结构以及推波板；中央控制器与运动控制器通讯，运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，运动控制卡与多个驱动器通讯连接；EtherCAT总线是一个开放架构，具有通信速率高、实时性能好、同步性能精准、拓扑机制多样化等优点，保证运动控制器与驱动器之间指令数据和状态数据以微秒为单位的同步通信，以达到实时同步运动控制目的，使得多个造波机的同步性较佳，实现同步运动控制的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
圆形水池造波机控制系统


[0001]本专利技术专利涉及圆形水池造波机的
，具体而言，涉及圆形水池造波机控制系统。

技术介绍

[0002]与各类方形水池或多功能水池不同，圆形水池可以实现任意方向的波浪和海流环境组合，从而实现各类复杂海况条件的模拟，此外，在圆形水池中布置多个环状布置的造波机，造波机具有推波板，造波机可消除水体对推波板的二次反射，从而生成高质量的海浪条件。
[0003]现有技术中，圆形水池造波机控制系统，包括中央控制器、运动控制器以及多个造波机，中央控制器发送造波数据给运动控制器，运动控制器根据造波数据，控制多个造波机的运动，从而实现需要模拟的波浪。
[0004]但是，运动控制器发送造波数据至多个造波机的过程中，多个造波机的同步性较差，难以实现同步运动控制的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供圆形水池造波机控制系统，旨在解决现有技术中，多个造波机的同步运动控制较差的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的，圆形水池造波机控制系统，包括中央控制器、运动控制器以及多个造波机，多个所述造波机设置在圆形水池中，且多个所述造波机沿着圆形水池的周向环绕布置；所述造波机具有驱动器、伺服电机、运动结构以及推波板，多个所述造波机的推波板之间沿着圆形水池的周向环绕布置；所述驱动器控制伺服电机运动，所述伺服电机驱动运动结构运动，所述推波板连接在运动结构上，随运动结构运动；
[0007]所述中央控制器与运动控制器通讯，所述运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，所述运动控制卡与多个驱动器通讯连接。
[0008]进一步地，所述中央控制器为工业控制计算机。
[0009]进一步地，所述中央控制器通过以太网与运动控制器通讯。
[0010]进一步地，所述运动控制器具有两个通信网口，一个所述通讯网口与中央控制主机通讯，执行以太网协议，另外一个所述通讯网口与驱动器通讯，执行EtherCAT协议。
[0011]进一步地，所述驱动器为可编程逻辑控制器，所述运动控制器内安装有TwinCAT 2PLC程序。
[0012]进一步地，所述运动控制器接收中央控制器传来的造波数据和控制指令，将所述造波数据中对应每台造波机的推波板的位置数据转换为脉冲和方向数据，并发送给驱动器，所述驱动器根据脉冲和方向数据，控制所述伺服电机的运动。
[0013]进一步地，所述运动结构包括呈水平布置的丝杆以及螺母，所述螺母连接在推波板上，当所述伺服电机的运动驱动丝杆转动时，所述螺母带着推波板沿着丝杆的轴向移动。
[0014]进一步地，所述螺母连接在推波板的顶部，所述伺服电机具有转动的驱动轴，所述驱动轴与丝杆之间通过联轴器连接。
[0015]进一步地，所述推波板呈纵向布置，所述推波板的顶部设有水平布置的连接板，所述连接板的内端连接在推波板的顶部，所述连接板的外端偏离圆形水池的中心延伸布置；所述连接板的外端设有多个倾斜臂，所述倾斜臂的上端连接在连接板的外端，所述倾斜臂的下端连接在连接板的底部；
[0016]多个所述倾斜臂之间间隔布置，多个所述倾斜臂与推波板之间围合形成背部镂空区域；所述倾斜臂中设有多个水平孔，所述水平孔沿着圆形水池的径向贯穿倾斜臂，多个所述水平沿着倾斜臂的长度方向间隔布置；所述倾斜臂中设有内部孔，所述内部孔沿着倾斜臂的长度方向延伸布置，且依序连通多个水平孔。
[0017]进一步地，所述背部镂空区域中填充有充气囊，所述推波板具有背离圆形水池中心的背部面，所述充气囊的内端平整的贴附在背部面上，所述充气囊的外端凸出在背部镂空区域的外部，所述充气囊的两侧置于背部镂空区域的内部；所述充气囊的外端朝向充气囊的内部凹陷，形成有多个条状的凹陷腔；
[0018]当所述推波板背离圆形水池的中心朝外移动的过程中，位于所述推波板的背部的水体挤压充气囊的外端，驱动充气囊的外端朝内弹性变形，所述充气囊的两侧则凸出；当所述推波板停止运动时，或者所述推波板朝向圆形水池的中心移动的过程中，所述充气囊复位。
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供的圆形水池造波机控制系统，运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，EtherCAT总线是一个开放架构，具有通信速率高、实时性能好、同步性能精准、拓扑机制多样化等优点，保证运动控制器与驱动器之间指令数据和状态数据以微秒为单位的同步通信，以达到实时同步运动控制目的，使得多个造波机的同步性较佳，实现同步运动控制的目的。
附图说明
[0020]图1是本专利技术提供的圆形水池造波机控制系统的连接示意图图；
[0021]图2是本专利技术提供的运动结构与推波板连接的主视示意图；
[0022]图3是本专利技术提供的充气囊的剖切示意图；
[0023]图4是本专利技术提供的倾斜臂的剖切示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。
[0026]本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用
语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0027]参照图1
‑
4所示，为本专利技术提供的较佳实施例。
[0028]圆形水池造波机控制系统，包括中央控制器、运动控制器以及多个造波机，多个造波机设置在圆形水池中，且多个造波机沿着圆形水池的周向环绕布置；造波机具有驱动器、伺服电机101、运动结构以及推波板200，多个造波机的推波板200之间沿着圆形水池的周向环绕布置；驱动器控制伺服电机101运动，伺服电机101驱动运动结构运动，推波板200连接在运动结构上，随运动结构运动；
[0029]中央控制器与运动控制器通讯，所述运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，运动控制卡与多个驱动器通讯连接。
[0030]中央控制器是整个控制系统的控制中枢。主要完成各种类型波浪运动轨迹数据的生成、控制指令的发送、波高采集、图形显示和数据处理等任务。
[0031]上述提供的圆形水池造波机控制系统，运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，EtherCAT总线是一个开放架构，具有通信速率高、实时性能好、同步性能精准、拓扑机制多样化等优点，保证运动控制器与驱动器之间指令数据和状态数据以微秒为单位的同步通信，以达到实时同步运动控制目的，使得多个造波机的同步性较佳，实现同步运动控制的目的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.圆形水池造波机控制系统，其特征在于，包括中央控制器、运动控制器以及多个造波机，多个所述造波机设置在圆形水池中，且多个所述造波机沿着圆形水池的周向环绕布置；所述造波机具有驱动器、伺服电机、运动结构以及推波板，多个所述造波机的推波板之间沿着圆形水池的周向环绕布置；所述驱动器控制伺服电机运动，所述伺服电机驱动运动结构运动，所述推波板连接在运动结构上，随运动结构运动；所述中央控制器与运动控制器通讯，所述运动控制器为基于EtherCAT总线的运动控制卡，所述运动控制卡与多个驱动器通讯连接。2.如权利要求1所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述中央控制器为工业控制计算机。3.如权利要求1所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述中央控制器通过以太网与运动控制器通讯。4.如权利要求1所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述运动控制器具有两个通信网口，一个所述通讯网口与中央控制主机通讯，执行以太网协议，另外一个所述通讯网口与驱动器通讯，执行EtherCAT协议。5.如权利要求1所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述驱动器为可编程逻辑控制器，所述运动控制器内安装有TwinCAT 2PLC程序。6.如权利要求1所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述运动控制器接收中央控制器传来的造波数据和控制指令，将所述造波数据中对应每台造波机的推波板的位置数据转换为脉冲和方向数据，并发送给驱动器，所述驱动器根据脉冲和方向数据，控制所述伺服电机的运动。7.如权利要求1至6任一项所述的圆形水池造波机控制系统，其特征在于，所述运动结构包括呈水平布置的丝杆以及螺母，所述螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，陈伟昌，倪艺萍，王磊，徐奕蒙，何启莲，范光伟，郭泽斌，林柏涵，张兵，王天奕，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：