世博會(huì)匈牙利館572軸伺服系統(tǒng)
SZIN-EM IH -150 電腦控制雙路提升機(jī)控制系統(tǒng)描述
一、系統(tǒng)要求
1.現(xiàn)場(chǎng)矩陣分布572個(gè)控制點(diǎn)，由中央PLC協(xié)調(diào)控制，并通過伺服驅(qū)動(dòng)木套筒上下垂直運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)效果由可視化軟件(音頻轉(zhuǎn)換軟件)設(shè)計(jì)生成，所有驅(qū)動(dòng)單元通過高速總線接受上位發(fā)來的位置等數(shù)據(jù)，并返回上位需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警信息等。
2.控制產(chǎn)品硬件要求：
572個(gè)控制點(diǎn)要求在時(shí)間和空間上協(xié)調(diào)，位置誤差+/-5mm，速度0-0.3m/s
二、功能實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)圖
系統(tǒng)共分為4個(gè)控制單元，控制572臺(tái)伺服電機(jī)。每個(gè)單元與伺服控制器通過CAN通訊實(shí)現(xiàn)無縫連接，每個(gè)單元采用貝加萊X20系列，具有6個(gè)CAN口，每個(gè)CAN口與24臺(tái)伺服電機(jī)進(jìn)行控制（理論上63個(gè)控制點(diǎn)）。 4個(gè)單元通過以太網(wǎng)與上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。
1、采用內(nèi)置位置控制模塊的伺服系統(tǒng)，通過CAN通訊，接受PLC發(fā)來的 位置等信號(hào)，驅(qū)動(dòng)木筒上下運(yùn)行，同時(shí)反饋實(shí)際位置、當(dāng)前狀態(tài)等信息，到PLC，并通過人機(jī)界面進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示及監(jiān)控。電機(jī)內(nèi)置安全制動(dòng)器，保證意外斷電時(shí)安全停車；電機(jī)配蝸桿雙出軸減速器，帶靜態(tài)自鎖功能，確保物體不會(huì)意外下滑。
2、PLC協(xié)調(diào)動(dòng)作，發(fā)送及接受各種信息，CAN總線通訊快速、穩(wěn)定、可靠。
3、4個(gè)控制單元與上位顯示單元（HMI）通過以太網(wǎng)連接，顯示每個(gè)控制點(diǎn)的狀態(tài)信息及設(shè)定位置、發(fā)送啟動(dòng)停止手動(dòng)等控制命令。
三、總體說明：
1.4 方案同時(shí)提供了一種可行性：遠(yuǎn)程PC機(jī)通過路由器監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和信息。
四、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、采用本地化控制集成電機(jī)，控制器就近安裝，簡(jiǎn)化了接線要求（插頭接線方便快速），降低了控制接線及控制柜成本，縮短了調(diào)試時(shí)間。
2、CAN總線通訊方式，成本低，接線方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。運(yùn)行速度快（掃描周期20ms，設(shè)計(jì)要求500ms)
（1）與普通的I/O控制比較，控制接線少
（2）低成本
（3）極高的總線利用率
（4）高速數(shù)據(jù)傳輸速率（高達(dá)1Mbit/S）
（5）可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制
（6）發(fā)送期間若由于出錯(cuò)而遭破壞的信息可自動(dòng)重發(fā)送
（7）節(jié)點(diǎn)在嚴(yán)重錯(cuò)誤的情況下具有自動(dòng)退出總線的功能
3、核心部件采用世界知名名牌，確保硬件產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及一致性。(伺服系統(tǒng)以及抵押電氣采用法國(guó)施耐德，PLC以及HMI采用奧地利B&R)
4、蝸桿減速箱為全鋁殼設(shè)計(jì)：
5、排線方式采用分布式集中控制，最大限度的節(jié)約了線纜成本，方便施工人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和檢修。每個(gè)控制點(diǎn)安裝保護(hù)開關(guān)，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
6、控制柜內(nèi)加裝交流電抗器、濾波器，最大限度抑制了伺服控制器對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾，滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)，確保綠色電網(wǎng)。同時(shí)保障整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。
五、線纜布局說明
系統(tǒng)特點(diǎn)：
點(diǎn)數(shù)多(572根軸）
集中矩陣式分布（24*24)
控制室離現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)（>10M)
根據(jù)以上特點(diǎn)，排線方式的選擇將是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它將直接影響系統(tǒng)成本和安裝時(shí)間等問題。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，采用集中分布式排線方式將是最佳的選擇。將572根軸分為24排*24列（如前圖所示）
1、CAN通訊連接方式
a.以一列為一個(gè)單位（CAN模塊最多帶24根軸），24列即由24個(gè)CAN模 塊分別控制
b.每一列的第一臺(tái)控制器,由對(duì)應(yīng)控制柜中的CAN模塊連接，后面的控制器依次串聯(lián)上一臺(tái)控制器。
c.控制柜側(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的通訊線必須安放在屏蔽套筒內(nèi)，確保干擾最低。
2、動(dòng)力線連接方式
a.以一列為一個(gè)單位（控制柜內(nèi)安裝24個(gè)空氣開關(guān)），24列即由24個(gè)空開分別控制。
b.每一列的第一臺(tái)控制器,由對(duì)應(yīng)控制柜中的空氣開關(guān)連接，后面的控制器依次并聯(lián)上一臺(tái)控制器。
c.動(dòng)力電纜線與通訊電纜線盡量遠(yuǎn)離。
3、電機(jī)線纜連接方式
控制器盡量安裝在電機(jī)上部和最近的距離，方便安裝人員排線和安裝。
