世博會匈牙利館572軸伺服系統

SZIN-EM IH -150 電腦控制雙路提升機控制系統描述

一、系統要求

1.現場矩陣分布572個控制點，由中央PLC協調控制，并通過伺服驅動木套筒上下垂直運動，運動效果由可視化軟件(音頻轉換軟件)設計生成，所有驅動單元通過高速總線接受上位發來的位置等數據，并返回上位需要的實時數據及報警信息等。

2.控制產品硬件要求：

572個控制點要求在時間和空間上協調，位置誤差+/-5mm，速度0-0.3m/s

二、功能實現

系統圖

系統共分為4個控制單元，控制572臺伺服電機。每個單元與伺服控制器通過CAN通訊實現無縫連接，每個單元采用貝加萊X20系列，具有6個CAN口，每個CAN口與24臺伺服電機進行控制（理論上63個控制點）。 4個單元通過以太網與上位機進行實時數據交換。

1、采用內置位置控制模塊的伺服系統，通過CAN通訊，接受PLC發來的 位置等信號，驅動木筒上下運行，同時反饋實際位置、當前狀態等信息，到PLC，并通過人機界面進行實時顯示及監控。電機內置安全制動器，保證意外斷電時安全停車；電機配蝸桿雙出軸減速器，帶靜態自鎖功能，確保物體不會意外下滑。

2、PLC協調動作，發送及接受各種信息，CAN總線通訊快速、穩定、可靠。

3、4個控制單元與上位顯示單元（HMI）通過以太網連接，顯示每個控制點的狀態信息及設定位置、發送啟動停止手動等控制命令。

三、總體說明：

1.4 方案同時提供了一種可行性：遠程PC機通過路由器監控現場運動狀態和信息。

四、系統特點

1、采用本地化控制集成電機，控制器就近安裝，簡化了接線要求（插頭接線方便快速），降低了控制接線及控制柜成本，縮短了調試時間。

2、CAN總線通訊方式，成本低，接線方便，調試簡單，運行可靠。運行速度快（掃描周期20ms，設計要求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）高速數據傳輸速率（高達1Mbit/S）

（5）可靠的錯誤處理和檢錯機制

（6）發送期間若由于出錯而遭破壞的信息可自動重發送

（7）節點在嚴重錯誤的情況下具有自動退出總線的功能

          3、核心部件采用世界知名名牌，確保硬件產品的穩定性以及一致性。(伺服系統以及抵押電氣采用法國施耐德，PLC以及HMI采用奧地利B&R)

         4、蝸桿減速箱為全鋁殼設計：

        5、排線方式采用分布式集中控制，最大限度的節約了線纜成本，方便施工人員現場作業和檢修。每個控制點安裝保護開關，確保設備安全運行。

        6、控制柜內加裝交流電抗器、濾波器，最大限度抑制了伺服控制器對電網的諧波干擾，滿足EMC標準，確保綠色電網。同時保障整個系統的抗干擾能力。

五、線纜布局說明

系統特點：

   點數多(572根軸）

   集中矩陣式分布（24*24)

   控制室離現場較遠（>10M)

   根據以上特點，排線方式的選擇將是一個非常重要的環節，它將直接影響系統成本和安裝時間等問題。根據我們的經驗，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.以一列為一個單位（CAN模塊最多帶24根軸），24列即由24個CAN模 塊分別控制

b.每一列的第一臺控制器,由對應控制柜中的CAN模塊連接，后面的控制器依次串聯上一臺控制器。

c.控制柜側到現場的通訊線必須安放在屏蔽套筒內，確保干擾最低。

2、動力線連接方式

a.以一列為一個單位（控制柜內安裝24個空氣開關），24列即由24個空開分別控制。

b.每一列的第一臺控制器,由對應控制柜中的空氣開關連接，后面的控制器依次并聯上一臺控制器。

c.動力電纜線與通訊電纜線盡量遠離。

3、電機線纜連接方式

控制器盡量安裝在電機上部和最近的距離，方便安裝人員排線和安裝。