一．概述
瓦愣紙機(jī)械分縱切、橫切和堆跺等部分，我們已經(jīng)在山東某瓦楞紙機(jī)械設(shè)備公司制造的縱切機(jī)上成功的應(yīng)用了Kinco伺服，本次，在河北這家公司，鑒于客戶已經(jīng)在縱切和橫切設(shè)備上使用了臺(tái)達(dá)的產(chǎn)品，為了驗(yàn)證kinco伺服的性能，客戶特意將生產(chǎn)線的堆跺部分控制系統(tǒng)交給我公司設(shè)計(jì)，通過(guò)該項(xiàng)目，客戶充分體會(huì)到了kinco伺服的強(qiáng)大通訊以及靈活的內(nèi)部編程功能，為后續(xù)縱切機(jī)上應(yīng)用kinco伺服提供了可靠的保證。
二．控制要求
在收紙?zhí)幖垙堄?jì)數(shù)達(dá)到指定數(shù)目時(shí)，分別控制兩臺(tái)機(jī)械手（伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)）進(jìn)走一定的位置，機(jī)械手到位后延時(shí)一定的時(shí)間，由推紙裝置將堆跺好的紙推出，推出動(dòng)作完成后，機(jī)械手自動(dòng)回退，至此完成一個(gè)循環(huán)。按點(diǎn)動(dòng)按鈕,兩臺(tái)機(jī)械手執(zhí)行同樣的動(dòng)作。
三．系統(tǒng)配置及方案
人機(jī)界面：MD204L
控制器：臺(tái)達(dá)DVP系列PLC
伺服電機(jī)：兩臺(tái)Kinco 42S90電機(jī)
伺服驅(qū)動(dòng)器：兩臺(tái)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)：通過(guò)工藝分析，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，主要是對(duì)伺服進(jìn)行簡(jiǎn)單的定位，傳統(tǒng)的伺服定位采用的是外部脈沖控制，由于kinco伺服設(shè)計(jì)采用對(duì)象原理，控制方式不但可以采用傳統(tǒng)的脈沖、模擬量方式，更可以采用內(nèi)部編程結(jié)合外部觸發(fā)、通訊等方式，本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就是采用通訊的方法實(shí)現(xiàn)。首先，將定位、回原點(diǎn)、到位延時(shí)輸出等程序編寫(xiě)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部，然后通過(guò)外部端子觸發(fā)，如果定位要求需要現(xiàn)場(chǎng)改變，可以通過(guò)在HMI上設(shè)定數(shù)據(jù)，利用PLC將數(shù)據(jù)通過(guò)RS485發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的伺服1和伺服2兩個(gè)站點(diǎn)。 通訊采用的協(xié)議為CANopen協(xié)議。
設(shè)備圖
電控柜圖四. 具體方案實(shí)施
Kinco伺服通訊參數(shù)設(shè)置為：
波特率: 9600bps；
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度: 8；
奇偶效驗(yàn): 無(wú)；
停止位: 1bit；
2號(hào)驅(qū)動(dòng)器站號(hào)設(shè)置為：2；
3號(hào)驅(qū)動(dòng)器站號(hào)設(shè)置為：3；
PLC通訊參數(shù)設(shè)置為：
波特率: 9600bps；
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度: 8；
奇偶效驗(yàn): 無(wú)；
停止位: 1bit；
PLC通訊格式程序如下所示：
在PLC中采用串口發(fā)送RS指令，RS D100 K10 D10 K10 。
發(fā)送數(shù)據(jù)為從D100開(kāi)始的十個(gè)字節(jié)，接受回來(lái)的數(shù)據(jù)放在D10開(kāi)頭的十個(gè)字節(jié)中。
數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：在傳輸?shù)?0個(gè)字節(jié)中，6、7、8、9字節(jié)為要寫(xiě)入或讀回來(lái)的對(duì)象數(shù)值，該4個(gè)字節(jié)順序是低位在前，高位在后。例如要寫(xiě)入對(duì)象0x604000（控制字）為F（電機(jī)軸鎖緊），對(duì)應(yīng)第6、7、8、9字節(jié)數(shù)據(jù)為0F 00 00 00（不足部分補(bǔ)0）。在此次調(diào)試過(guò)程中，我是這樣來(lái)轉(zhuǎn)換的， 寫(xiě)入一個(gè)數(shù)值，先將其變?yōu)?6進(jìn)制的數(shù)值，再轉(zhuǎn)換為伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部單位。例如寫(xiě)入目標(biāo)速度600轉(zhuǎn)/分，換算到16進(jìn)制再換算到內(nèi)部單位，為4E2000。高位補(bǔ)0后為004E2000，采用比較簡(jiǎn)單的方法，將其兩位兩位的分開(kāi)，之后再倒過(guò)來(lái)寫(xiě)上去即可，最低字節(jié)的計(jì)算為16#FF與004E2000，次低字節(jié)的計(jì)算為16#FF00與004E00，之后再除以16#100即計(jì)算出來(lái)次低字節(jié)，剩下的依次類推，最終6、7、8、9字節(jié)為00 20 4E 00如下：
效驗(yàn)和的計(jì)算：對(duì)于LRC效驗(yàn)的計(jì)算，我采用了傳統(tǒng)的方法，用16進(jìn)制的100減去前面的九位之和的后兩位，（即是一個(gè)求補(bǔ)碼的過(guò)程，用反碼加1）
數(shù)據(jù)的保存：Kinco伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)通過(guò)通訊的方式更改完之后，斷電不能保存，會(huì)恢復(fù)到未更改前的數(shù)值，廠家手冊(cè)中講到：在寄存器101001中輸入65766173（hex）來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)參數(shù)的功能，但保存數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)出于保護(hù)需要，會(huì)將電機(jī)軸松開(kāi)。考慮到這種保存方式每次都需要斷開(kāi)電機(jī)軸，不方便我們的控制，故我們采用了在每一次驅(qū)動(dòng)器上電時(shí)，自動(dòng)的將所有的更改過(guò)的數(shù)據(jù)再用PLC的串口再發(fā)送一次，發(fā)送采用一個(gè)定時(shí)器，將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)依次發(fā)送出去，保證串口不會(huì)沖突，也取得了很好的效果，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)保存數(shù)據(jù)的功能。
總結(jié)：由于機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的速度不高，換算到伺服電機(jī)上為900轉(zhuǎn)左右/分鐘，而負(fù)載的慣量比較大，屬于典型的大慣量應(yīng)用，通過(guò)調(diào)整速度環(huán)參數(shù)，取得了比較好的運(yùn)動(dòng)效果。
