Kinco伺服在瓦楞紙機械上的應用

　　一．概述
　　瓦愣紙機械分縱切、橫切和堆跺等部分，我們已經在山東某瓦楞紙機械設備公司制造的縱切機上成功的應用了Kinco伺服，本次，在河北這家公司，鑒于客戶已經在縱切和橫切設備上使用了臺達的產品，為了驗證kinco伺服的性能，客戶特意將生產線的堆跺部分控制系統交給我公司設計，通過該項目，客戶充分體會到了kinco伺服的強大通訊以及靈活的內部編程功能，為后續縱切機上應用kinco伺服提供了可靠的保證。　
　　二．控制要求
　　在收紙處紙張計數達到指定數目時，分別控制兩臺機械手（伺服電機驅動）進走一定的位置，機械手到位后延時一定的時間，由推紙裝置將堆跺好的紙推出，推出動作完成后，機械手自動回退，至此完成一個循環。按點動按鈕,兩臺機械手執行同樣的動作。　　
　　三．系統配置及方案
　　人機界面：MD204L
　　控制器：臺達DVP系列PLC
　　伺服電機：兩臺Kinco 42S90電機
　　伺服驅動器：兩臺ED200-LA（支持RS485和CANopen）
　　電源模塊：P200-BA，
　　變壓器： AC380輸入，AC100輸出，2000VA　　
　　系統實現：通過工藝分析，該系統實現比較簡單，主要是對伺服進行簡單的定位，傳統的伺服定位采用的是外部脈沖控制，由于kinco伺服設計采用對象原理，控制方式不但可以采用傳統的脈沖、模擬量方式，更可以采用內部編程結合外部觸發、通訊等方式，本系統的實現就是采用通訊的方法實現。首先，將定位、回原點、到位延時輸出等程序編寫在驅動器內部，然后通過外部端子觸發，如果定位要求需要現場改變，可以通過在HMI上設定數據，利用PLC將數據通過RS485發送到網絡上的伺服1和伺服2兩個站點。 通訊采用的協議為CANopen協議。

　　設備圖　

　　電控柜圖

　　四. 具體方案實施
　　 Kinco伺服通訊參數設置為：
　　 波特率: 9600bps；
　　 數據長度: 8；
　　 奇偶效驗: 無；
　　 停止位: 1bit；
　　 2號驅動器站號設置為：2；
　　 3號驅動器站號設置為：3；　
　　 PLC通訊參數設置為：
　　 波特率: 9600bps；
　　 數據長度: 8；
　　 奇偶效驗: 無；
　　 停止位: 1bit；　　
　　 PLC通訊格式程序如下所示：
　　

　　在PLC中采用串口發送RS指令，RS D100 K10 D10 K10 。
　　發送數據為從D100開始的十個字節，接受回來的數據放在D10開頭的十個字節中。
　　數據的轉換：在傳輸的10個字節中，6、7、8、9字節為要寫入或讀回來的對象數值，該4個字節順序是低位在前，高位在后。例如要寫入對象0x604000（控制字）為F（電機軸鎖緊），對應第6、7、8、9字節數據為0F 00 00 00（不足部分補0）。在此次調試過程中，我是這樣來轉換的， 寫入一個數值，先將其變為16進制的數值，再轉換為伺服驅動器內部單位。例如寫入目標速度600轉/分，換算到16進制再換算到內部單位，為4E2000。高位補0后為004E2000，采用比較簡單的方法，將其兩位兩位的分開，之后再倒過來寫上去即可，最低字節的計算為16#FF與004E2000，次低字節的計算為16#FF00與004E00，之后再除以16#100即計算出來次低字節，剩下的依次類推，最終6、7、8、9字節為00 20 4E 00如下：
　　

　　效驗和的計算：對于LRC效驗的計算，我采用了傳統的方法，用16進制的100減去前面的九位之和的后兩位，（即是一個求補碼的過程，用反碼加1）
　　

　　數據的保存：Kinco伺服驅動器參數通過通訊的方式更改完之后，斷電不能保存，會恢復到未更改前的數值，廠家手冊中講到：在寄存器101001中輸入65766173（hex）來實現存儲參數的功能，但保存數據時，系統出于保護需要，會將電機軸松開。考慮到這種保存方式每次都需要斷開電機軸，不方便我們的控制，故我們采用了在每一次驅動器上電時，自動的將所有的更改過的數據再用PLC的串口再發送一次，發送采用一個定時器，將所要發送的數據依次發送出去，保證串口不會沖突，也取得了很好的效果，實現了自動保存數據的功能。
　　總結：由于機械手運動的速度不高，換算到伺服電機上為900轉左右/分鐘，而負載的慣量比較大，屬于典型的大慣量應用，通過調整速度環參數，取得了比較好的運動效果。