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一、系統(tǒng)電氣原理圖

本項目中以運(yùn)動控制卡為控制核心，配合邁克彼恩LS伺服驅(qū)動系統(tǒng)部件，設(shè)計出了凹版印刷機(jī)干燥箱快速檢測平臺控制系統(tǒng)的電氣原理圖。

 

 

 

 

二、控制電源

本次設(shè)計中，邁克彼恩LS伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用三相220V電源。對于其它低壓電氣元件，將通過開關(guān)電源轉(zhuǎn)化為直流24V對其供電。為此，系統(tǒng)設(shè)置一個總開關(guān)，控制系統(tǒng)的總電源；由于國內(nèi)三相電壓為380V交流電源，因此需要加一個交流變壓器把電壓轉(zhuǎn)換為三相220V交流電；再分設(shè)一個交流電源控制開關(guān)與一個直流電源控制開關(guān)。控制電源方面采用一個常閉按鈕、一個常開按鈕和交流接觸器組合，可方便的實現(xiàn)電路的通斷，開關(guān)的極數(shù)對應(yīng)各伺服的需要。

三、運(yùn)動控制卡電氣接口設(shè)計

根據(jù)項目中運(yùn)動控制卡的控制功能，對運(yùn)動控制卡與各伺服電氣接口以及運(yùn)動控制卡與各伺服驅(qū)動脈沖串輸入接口進(jìn)行了設(shè)計。所選用阿爾泰USB1020運(yùn)動控制卡在工作過程中，結(jié)合其通用輸入、輸出特性，以及本項目的應(yīng)用特點對運(yùn)動控制卡62芯插頭及40芯D型插頭管腳進(jìn)行了定義，以X軸為例進(jìn)行了設(shè)置，Y、Z、R軸的設(shè)置同X軸，X軸管腳定義具體設(shè)置如下表所示：

 

 

 

 

 

四、伺服電氣接口設(shè)計

測試平臺設(shè)計中使用伺服系統(tǒng)來實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，因此伺服系統(tǒng)采用位置控制模式的接線方法。在此模式下邁克彼恩LS伺服需設(shè)置三個外部接口，其中CN1專門用于上級控制信號的輸入及輸出；CN2用于編碼器信號的輸入；CN3用于與上級通信機(jī)進(jìn)行通信。CN1端口設(shè)有脈沖串輸入、脈沖方向符號、定位完成、伺服開啟、伺服報警等，用來控制伺服系統(tǒng)的運(yùn)動。伺服驅(qū)動使用外部直流24V電源。把伺服參數(shù)PE-601設(shè)置為2，使得伺服系統(tǒng)進(jìn)入位置模式進(jìn)行定位運(yùn)轉(zhuǎn)，同時相應(yīng)針腳功能的設(shè)置如下表所示。

 

 

 

 

 

五、伺服系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置

對伺服系統(tǒng)的接線原理及控制功能了解后，定位精度還不能很好保證，需要對伺服參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以實現(xiàn)驅(qū)動與電機(jī)更好的定位匹配。以X軸伺服為例具體參數(shù)設(shè)置如下表4-6：

 

 

 

 

 

 

參數(shù)設(shè)置說明：

（1）由于測試平臺是多電機(jī)控制模式，設(shè)置電機(jī)的ID是為了能很好的對各電機(jī)進(jìn)行指令脈沖控制。假設(shè)X電機(jī)為1號電機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定示例。

（2）為了防止電機(jī)在測試過程中轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值太多，可以通過此參數(shù)來設(shè)定。

（3）定位范圍是用來設(shè)定輸出定位完畢信號的范圍。偏差計數(shù)器中滯留的脈沖數(shù)若小于定位完畢范圍設(shè)定值，則INP-SG將導(dǎo)通，此時輸出定位完成信號。若定位范圍的設(shè)定比較大，并且伺服系統(tǒng)運(yùn)行速度較低，此時可能一直處于導(dǎo)通的狀態(tài)。為了使系統(tǒng)按照設(shè)計的時序圖工作，同時保證運(yùn)行的可靠，需設(shè)定定位范圍PE-501的值，初步設(shè)置為100。

（4）平臺主要是實現(xiàn)準(zhǔn)確定位的，故把PE-601伺服系統(tǒng)設(shè)置為位置控制模式；

（5）通過加減速時間設(shè)定可以控制平臺運(yùn)行中的穩(wěn)定性。

（6）用符號和脈沖串形式來控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，把運(yùn)動控制卡高速脈沖輸出口和PP連接來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動角度；通過控制NP端口的電平來制電機(jī)轉(zhuǎn)動的方向。

六、數(shù)據(jù)采集卡接口設(shè)計

數(shù)據(jù)采集卡USB2817為16單通道或者8雙通道的數(shù)據(jù)采集卡，本課題項目中風(fēng)溫、風(fēng)速模擬信號只需要占用兩個模擬量輸入通道，為了便于接線及后續(xù)擴(kuò)展，對37芯D型插座CN1的管腳及50芯插座PI的管腳具體定義如下表4-7和4-8：http://www.gzpengjie880.cn