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Kinco伺服在瓦楞纸机械上的应用
    一.概述
  瓦愣纸机械分纵切、横切和堆跺等部分,我们已经在山东某瓦楞纸机械设备公司制造的纵切机上成功的应用了Kinco伺服,本次,在河北这家公司,鉴于客户已经在纵切和横切设备上使用了台达的产品,为了验证kinco伺服的性能,客户特意将生产线的堆跺部分控制系统交给我公司设计,通过该项目,客户充分体会到了kinco伺服的强大通讯以及灵活的内部编程功能,为后续纵切机上应用kinco伺服提供了可靠的保证。 
  二.控制要求
  在收纸处纸张计数达到指定数目时,分别控制两台机械手(伺服电机驱动)进走一定的位置,机械手到位后延时一定的时间,由推纸装置将堆跺好的纸推出,推出动作完成后,机械手自动回退,至此完成一个循环。按点动按钮,两台机械手执行同样的动作。  
  三.系统配置及方案
  人机界面:MD204L
  控制器:台达DVP系列PLC
  伺服电机:两台Kinco 42S90电机
  伺服驱动器:两台ED200-LA(支持RS485和CANopen)
  电源模块:P200-BA,
  变压器: AC380输入,AC100输出,2000VA  
  系统实现:通过工艺分析,该系统实现比较简单,主要是对伺服进行简单的定位,传统的伺服定位采用的是外部脉冲控制,由于kinco伺服设计采用对象原理,控制方式不但可以采用传统的脉冲、模拟量方式,更可以采用内部编程结合外部触发、通讯等方式,本系统的实现就是采用通讯的方法实现。首先,将定位、回原点、到位延时输出等程序编写在驱动器内部,然后通过外部端子触发,如果定位要求需要现场改变,可以通过在HMI上设定数据,利用PLC将数据通过RS485发送到网络上的伺服1和伺服2两个站点。 通讯采用的协议为CANopen协议。


 设备图 

电控柜图


  四. 具体方案实施
   Kinco伺服通讯参数设置为:
   波特率: 9600bps;
   数据长度: 8;
   奇偶效验: 无;
   停止位: 1bit;
   2号驱动器站号设置为:2;
   3号驱动器站号设置为:3; 
   PLC通讯参数设置为:
   波特率: 9600bps;
   数据长度: 8;
   奇偶效验: 无;
   停止位: 1bit;  
   PLC通讯格式程序如下所示:

在PLC中采用串口发送RS指令,RS D100 K10 D10 K10 。
  发送数据为从D100开始的十个字节,接受回来的数据放在D10开头的十个字节中。
  数据的转换:在传输的10个字节中,6、7、8、9字节为要写入或读回来的对象数值,该4个字节顺序是低位在前,高位在后。例如要写入对象0x604000(控制字)为F(电机轴锁紧),对应第6、7、8、9字节数据为0F 00 00 00(不足部分补0)。在此次调试过程中,我是这样来转换的, 写入一个数值,先将其变为16进制的数值,再转换为伺服驱动器内部单位。例如写入目标速度600转/分,换算到16进制再换算到内部单位,为4E2000。高位补0后为004E2000,采用比较简单的方法,将其两位两位的分开,之后再倒过来写上去即可,最低字节的计算为16#FF与004E2000,次低字节的计算为16#FF00与004E00,之后再除以16#100即计算出来次低字节,剩下的依次类推,最终6、7、8、9字节为00 20 4E 00如下:

效验和的计算:对于LRC效验的计算,我采用了传统的方法,用16进制的100减去前面的九位之和的后两位,(即是一个求补码的过程,用反码加1)

数据的保存:Kinco伺服驱动器参数通过通讯的方式更改完之后,断电不能保存,会恢复到未更改前的数值,厂家手册中讲到:在寄存器101001中输入65766173(hex)来实现存储参数的功能,但保存数据时,系统出于保护需要,会将电机轴松开。考虑到这种保存方式每次都需要断开电机轴,不方便我们的控制,故我们采用了在每一次驱动器上电时,自动的将所有的更改过的数据再用PLC的串口再发送一次,发送采用一个定时器,将所要发送的数据依次发送出去,保证串口不会冲突,也取得了很好的效果,实现了自动保存数据的功能。
  总结:由于机械手运动的速度不高,换算到伺服电机上为900转左右/分钟,而负载的惯量比较大,属于典型的大惯量应用,通过调整速度环参数,取得了比较好的运动效果。

  
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