【二等奖】港口门机试验台控制系统——欧辰IDEABOX mini 控制器体验报告

李映新

一、系统配置如下：
1、欧辰IDEABOX  mini 控制器 300 412-0CG01   1台
2、欧辰远程 I/O 模块133-1PL01-CAN          1台
3、欧辰CANopen 总线连接器及相关线路       1套
4、中达电通（DELTA）伺服控制器ASDA2-0121-M （CANOPEN） 2台
5、显示器HMI、传感器（倾角、角度）、电控箱     1套
6、霍尔操作手柄（P+G）及其它低压电气元件     1套
7、试验台架（含底座，回转机构、变幅机构等）  1台套

二、门机试验台功能介绍
      本实验台按照港口门机按比例缩小
制作成模型（如右图所示），试验台包
括底座，回转机构、变幅机构等。操作
手柄时，通过伺服驱动器（电机）驱动
可以实现回转和变幅的无极调速，还可
通过添加附加机构实现其它动作，能满
足模拟其它试验工况的要求。
本实验台的控制驱动系统安装在
电气控制箱中，电气原理图如下图所示，
系统通过欧辰IDEABOX  mini 控制器作为控制运算核心，采用CANOPEN 总线，
通过传感器、操作手柄和伺服驱动器的数据采集运算，实现试验台的精确控制。



本实验台控制驱动系统安装在一个电气控制箱中（如下图所示）。：

三、试验台控制及动作说明
1、控制程序说明
PLC采用“SoftPro V2.3“编程组态，主程序分为初始化、数据采集、CAN通讯、伺服1控制、伺服2控制，共4个部分，还有可视化界面（HMI）编辑部分，数据处理功能块和函数等。
人机界面HMI，可显示伺服电机的速度、加速度的设定值和运行值，显示伺服电流、扭矩实际运行值以及伺服电机的其它重要信息；可显示试验台的回转、变幅机构的工作速度和位置；可显示吊重的摇摆角度、速度和加速度。
输入输出：包括倾角值、角度值、手柄位置各2个共6个模拟量值和手柄先导、电源共2个开关量输入信号；2个伺服制动、传感器复位、指示灯等共5个开关量输出信号。测量回转、变幅的角度模拟量输入2个；测量吊重水平方向，倾角模拟量输入1个等。
①初始化：预置变量值，驱动器通电后执行初始化程序和总线初始化，设定各个初始值（含加减速时间），启动3秒后，通过总线设置伺服驱动器的工作模式（速度）、伺服加减速时间（初始值），伺服启动serve-on、松开伺服制动器；
②数据采集：操作手柄位置信息，回转、变幅机构的位置信息，倾角和角度传感器信息等；
③ CAN通讯：CAN口定义为波特率125K的CANOPEN，通讯节点有伺服驱动器SV1、驱动器SV2、显示器HMI等；
④ 伺服1/2控制：分别对2个伺服驱动器进行控制。
2、伺服驱动CAN总线控制：
①伺服设定参数（伺服1变幅，伺服2回转）
1）P1-01=0B   设定为canopen的模式
2）P3-00=3和5    站号不能与主站重复（变幅为3，回转为5）
3）P3-01=3    0为125K， 波特率与主站一致为0（125K）；
4）P3-09 =0x5055h  同步
②控制步骤：
总线收发机制：每次只发送单一控制命令（状态询问指令按固定周期发送），读取驱动器的返回值，如写入成功则不再发命令，否则连续重发10条，如还没有响应即报错；
1）设定操作模式为速度模式（3）：6060h；
2）伺服启动serve-on：6040h;③设定加速时间TACC：6083h；
3）设定减速时间TDEC：6084h；
4）设定速度值：60FFh；
5）询问驱动器状态：6041h；
6）查询伺服驱动器其它运行信息：  606Ch:速度实际值；  6077h：转矩实际值；  6078h：电流实际值。  
③模型运行参数：
1）变幅速度45m/min（即大约0.25r/min）；模型变比为1000，折合后速度为250r/min；
2）回转速度1.6m/min；模型变比为500，折合后速度为800r/min；

四、试验结果：
通过制造、安装、调试这套试验台和欧辰PLC电气系统，驱动控制通讯系统工作正常，各个机构动作可实现无极调速。通过本实验台的试验，证明了欧辰“SoftPro V2.3”编程组态软件实用高效，欧辰IDEABOX  mini 控制器的硬件工作稳定可靠，欧辰技术支持反应快速。
总的来说，这是一款具有自主知识产权具备有较高性价比的控制器，下一步可考虑运用到具体的项目当中去。