Kinco伺服在快速煤質(zhì)分析儀上的應(yīng)用

圖2托盤(pán)俯視圖圖2所示的托盤(pán)分19個(gè)樣品放置位，由操作人員選擇要稱重的樣品位置；樣品恒速加熱時(shí)間由操作人員決定；伺服電機(jī)執(zhí)行完原點(diǎn)回歸程序后并將原點(diǎn)到達(dá)信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)。即由計(jì)算機(jī)讀取驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部對(duì)象0x604100，判斷是否等于0x8000，如伺服電機(jī)未到達(dá)到原點(diǎn)位置則不允許執(zhí)行樣品稱重位置選擇步驟；由操作人員隨機(jī)選擇要稱樣品的位置（1～19號(hào)樣品）；伺服電機(jī)按操作人員選擇的樣品位置通過(guò)位置模式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到位后將“目標(biāo)位置到達(dá)”信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)（即由計(jì)算機(jī)讀取驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部對(duì)象0x604100，判斷是否等于 0x8400）。如伺服電機(jī)未到達(dá)目標(biāo)位置則不允許執(zhí)行電子天平上升步驟；目標(biāo)位置到達(dá)后計(jì)算機(jī)控制電子天平上升進(jìn)行稱重，樣品位置可任意選擇。

控制方案

采用計(jì)算機(jī)的串口與伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊讀寫(xiě)伺服電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)（RS232方式），并用程序調(diào)用指令調(diào)用編寫(xiě)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的各功能程序（利用子程序段實(shí)現(xiàn)）。

計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取伺服電機(jī)的原點(diǎn)位置到達(dá)信號(hào)與目標(biāo)位置到達(dá)信號(hào)并進(jìn)行比較，決定是否執(zhí)行下一步動(dòng)作。

由計(jì)算機(jī)設(shè)定速度模式的運(yùn)行速度、位置模式的運(yùn)行速度。

計(jì)算機(jī)界面上放置托盤(pán)旋轉(zhuǎn)按鈕、旋轉(zhuǎn)停止按鈕、回原點(diǎn)按鈕、1至19號(hào)樣品稱重選擇按鈕、稱重按鈕、托旋轉(zhuǎn)速度、樣品定位速度。

實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)通過(guò)C語(yǔ)言編寫(xiě)相關(guān)程序與伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊，包括伺服電機(jī)原點(diǎn)位置、目標(biāo)位置到達(dá)信號(hào)的讀取，托盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定，樣品定位速度設(shè)定及各應(yīng)用程序調(diào)用。

伺服驅(qū)動(dòng)器編寫(xiě)速度模式、停止、回原點(diǎn)、位置模式（19段）共22段子程序。

伺服驅(qū)動(dòng)器編寫(xiě)速度模式、停止、回原點(diǎn)、位置模式（19段）共22段子程度。各子程序由計(jì)算機(jī)界面上的各功能按鈕通過(guò)程序調(diào)用指令21180008調(diào)用。

計(jì)算機(jī)讀取伺服電機(jī)是否到達(dá)原點(diǎn)位置或目標(biāo)位置后再給出能能否執(zhí)行下一動(dòng)作的權(quán)限。確保設(shè)備各環(huán)節(jié)運(yùn)行安全，防止錯(cuò)位損壞電子天平。

伺服選型與參數(shù)設(shè)置

伺服電機(jī)選用23S21-0560-803J7，伺服驅(qū)動(dòng)器選用 ED100-LA （支持RS485和RS232）

驅(qū)動(dòng)器電源選用臺(tái)灣明緯開(kāi)關(guān)電源 S-350-48。

由于負(fù)載和電機(jī)慣量比接近300：1，屬于小電機(jī)帶大慣量負(fù)載的典型應(yīng)用，故伺服電機(jī)的相關(guān)參數(shù)不能按常規(guī)的方式設(shè)置具體設(shè)置如下：

回原點(diǎn)模式 33（即電機(jī)旋轉(zhuǎn)至第一個(gè)index pulse信號(hào)時(shí)停止并以此點(diǎn)作為原點(diǎn)，此法可不利用外部信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)找到原點(diǎn)的功能。

位置環(huán)參數(shù)：比例參數(shù)設(shè)為50其它參數(shù)不變

速度環(huán)參數(shù)：比例參數(shù)設(shè)為350-400 濾波常數(shù)設(shè)為14-18

速度環(huán)參數(shù)設(shè)置說(shuō)明：速度環(huán)比例參數(shù)如按常規(guī)值（0-100）設(shè)置，伺服電機(jī)則產(chǎn)生較嚴(yán)重的振動(dòng)現(xiàn)象無(wú)法正常運(yùn)行。將速度環(huán)比例參數(shù)設(shè)置350-400時(shí)，電機(jī)將發(fā)出嘯叫聲必須將濾波常數(shù)調(diào)整至14-18。

結(jié)語(yǔ)

該控制系統(tǒng)，充分利用了Kinco伺服的通訊、電機(jī)快速起停、適合大慣量、內(nèi)部可編程、控制模式自由切換、豐富的原點(diǎn)模式等諸多功能，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與測(cè)量速度有很大的提高。減少了因步進(jìn)電機(jī)失步或脈沖丟失造成的樣品定位錯(cuò)位現(xiàn)象，減少了樣品托盤(pán)與電子天平的損壞機(jī)率。避免了傳統(tǒng)儀器利用機(jī)械凸輪檢測(cè)樣品位置高錯(cuò)誤率，最終很好的滿足客戶的工藝要求。(end)