Kinco ED400伺服在海绵圆切机上的应用

一．概述
   随着科学技术生产力的不断提高，运动控制正朝着高精度、智能化、网络化的方向发展。步进科技在原有Kinco ED100、ED200系列2相伺服系统基础上，zui近新推出了ED400和ED600 的2个系列3相伺服系统， ED400支持AC220V电源输入，ED600支持AC380V输入，电机额定转速3000rpm，目前提供3Kw以内功率，更大功率的型号将陆续推出。 ED400和ED600继承了ED系列智能化控制特点，支持CANopen、Profibus-DP、RS485和RS232通迅。本文就ED400伺服系统在海绵圆切机控制系统中的应用进行了详细讲解。
二．海绵圆切机的工作原理
    海绵为一种柔软有弹性的环保物品，广泛应用于人们的生产生活。海绵圆切机主要是把圆柱状海绵连续切成自动卷绕的薄带状，切削时运用阿基米德螺旋线的原理，将柱状海绵切成连续的片材，并自动完成收卷。成品可直接使用，也可通过粘合机粘合后使用，可广泛应用于服装、鞋材、装饰、地垫、床垫、沙发等多种行业。 　　  　　 
三.动作顺序:
1．工作时，先点动操作伺服电机D通过丝杆带动筒状海绵E升降，将筒状海绵E的高度调整为下部与摩擦传动辊筒J接触；
2．启动带刀轮电机，旋转的带刀轮C带动带刀F作高速回转运动；
3．启动变频电机I带动摩擦传动辊筒J旋转, 由于这时摩擦传动辊筒J与筒状海绵E已经接触, 摩擦传动辊筒J通过摩擦力带动筒状海绵E以同步速度旋转；
4．设辊筒升降减速机减速比为5：1，丝杆导程为5毫米，则伺服电机每转一圈辊筒升降1毫米；筒状海绵辊筒的转速由安装在辊筒轴端上的一个编码器B采集，分辨率为2500 P/R，以5V差分脉冲信号反馈到辊筒升降伺服驱动器，由驱动器对采集到的编码器信号进行4倍频，分辨率提高到10000inc/rev，Kinco 3相伺服电机标配的编码器分辨率为10000inc/rev。在电子齿轮比为1：1的情况下，海绵辊筒每转一圈，辊筒升降伺服转动一圈，即辊筒升降幅度为1毫米。那么随着海绵辊筒的运转和同步下降，海绵辊筒上的海绵就像铅笔在铅笔刀中转动一样被切成一层层1毫米厚连续不断的薄带状。
5．如修改电子齿轮比，辊筒下降同步跟随幅度也将改变，即可切出不同厚度的海绵。如设为电子齿轮比6.5：1，则可切出厚度为6.5毫米海绵。
四.系统配置: 
S7-224XP的PORT0口、PORT1口分别与ED400-AA和eView MT506L，均采用RS485通讯方式：
可以看出，这是一个典型的通过通讯动态修改伺服电子齿轮比的主从跟随应用。下面是S7-224XP和ED400、eView MT500的接线说明：
　　ED400 X5 S7-200 S7-200 eView MT506L
　　[RS485接口> [Port0> [Port1> [PLC RS485>
　　7、8（RX-） ————————————- 8（D-） 8（D-） ———————————— 1（RX-）
　　2、3（RX+） ———————————— 3（D+ ） 3（D+ ） ———————————— 2（RX+）
　　5（GND） ————————————- 5（GND） 5（GND） ———————————— 5（GND）
　　
五.通讯参数设置
1．ED400驱动器默认的通讯设置为：波特率（默认值）= 9600bps；数据位 = 8；停止位 = 1；无奇偶校验。由于采用的是RS485通讯，波特率zui大可以设置为38.4Kbps。具体的数据协议可以参考“Kinco伺服使用手册”（下载）的通讯篇，在此不做详细描述。
2．S7-224XP PORT0参数设置：使用自由口通讯协议，开机时初始化SMB30=09（自由口方式）；S7-224XP 发送和接收Buffer长度zui长设定为256Byte，设置VB1280～VB1290为发送缓冲区，设置VB1250～VB1259为接收缓冲区。 　
六.系统编程介绍
1．在触摸屏设定海绵厚度,经PLC运算后将结果经S7-224XP的Port0口通讯设置ED400内部地址250903，该地址为ED400电子齿轮比分子。
2．PLC每200ms读取一次驱动器内地址260002（报警代码）的当前值，如有报警则在触摸屏显示伺服电机报警原因；故障发生后通过触摸屏上设置的1个地址对驱动器进行故障复位。
3．手动模式时，按上升或下降按钮，经S7-224XP的Port0口向ED400设置211800 = 13H或14H，伺服电机以设定的速度上升或下降，手移开按钮时设置211800 = 15H，设速度模式下Target speed = 0，电机停转。
4．自动模式时，设置211800 = 12H，驱动器设置为主从跟随模式，电子齿轮比分母设定为1000。这时伺服电机与外部编码器同步转动，自动跟随切割开始，同步速比由电子齿轮分子即海绵厚度值决定。
5．在“自动状态”按下屏上的“伺服脱开”按钮，调用21180008 = 11H，驱动器不再处于主从状态，海绵暂停切割。按下“伺服锁紧”按钮，调用21180008 = 12H，系统恢复为主从跟随模式。
6．按下“参数保存”按钮，经S7-224XP的Port0口通讯设置ED400地址10100110 = 65766173H，驱动器内所有可掉电保存的参数当前值被保存。
七.结束语     
    步进科技自主研发的3相伺服系统的推出，使该系列的3相电机矩频曲线较原有ED100和ED200配套的2相电机有了大幅提高，电机额定转速提高到3000rpm或更高，而且扭据几乎没有损失，电机转速的提高、220VAC直接输入、智能控制和总线通讯，使得kinco伺服能够应用于更多的行业和设备。