世博会匈牙利馆572轴伺服系统

SZIN-EM IH -150 电脑控制双路提升机控制系统描述

一、系统要求

1.现场矩阵分布572个控制点，由中央PLC协调控制，并通过伺服驱动木套筒上下垂直运动，运动效果由可视化软件(音频转换软件)设计生成，所有驱动单元通过高速总线接受上位发来的位置等数据，并返回上位需要的实时数据及报警信息等。

2.控制产品硬件要求：

572个控制点要求在时间和空间上协调，位置误差+/-5mm，速度0-0.3m/s

二、功能实现

系统图

系统共分为4个控制单元，控制572台伺服电机。每个单元与伺服控制器通过CAN通讯实现无缝连接，每个单元采用贝加莱X20系列，具有6个CAN口，每个CAN口与24台伺服电机进行控制（理论上63个控制点）。 4个单元通过以太网与上位机进行实时数据交换。

1、采用内置位置控制模块的伺服系统，通过CAN通讯，接受PLC发来的 位置等信号，驱动木筒上下运行，同时反馈实际位置、当前状态等信息，到PLC，并通过人机界面进行实时显示及监控。电机内置安全制动器，保证意外断电时安全停车；电机配蜗杆双出轴减速器，带静态自锁功能，确保物体不会意外下滑。

2、PLC协调动作，发送及接受各种信息，CAN总线通讯快速、稳定、可靠。

3、4个控制单元与上位显示单元（HMI）通过以太网连接，显示每个控制点的状态信息及设定位置、发送启动停止手动等控制命令。

三、总体说明：

1.4 方案同时提供了一种可行性：远程PC机通过路由器监控现场运动状态和信息。

四、系统特点

1、采用本地化控制集成电机，控制器就近安装，简化了接线要求（插头接线方便快速），降低了控制接线及控制柜成本，缩短了调试时间。

2、CAN总线通讯方式，成本低，接线方便，调试简单，运行可靠。运行速度快（扫描周期20ms，设计要求500ms)

（1）与普通的I/O控制比较，控制接线少

（2）低成本

（3）极高的总线利用率

（4）高速数据传输速率（高达1Mbit/S）

（5）可靠的错误处理和检错机制

（6）发送期间若由于出错而遭破坏的信息可自动重发送

（7）节点在严重错误的情况下具有自动退出总线的功能

          3、核心部件采用世界知名名牌，确保硬件产品的稳定性以及一致性。(伺服系统以及抵押电气采用法国施耐德，PLC以及HMI采用奥地利B&R)

         4、蜗杆减速箱为全铝壳设计：

        5、排线方式采用分布式集中控制，最大限度的节约了线缆成本，方便施工人员现场作业和检修。每个控制点安装保护开关，确保设备安全运行。

        6、控制柜内加装交流电抗器、滤波器，最大限度抑制了伺服控制器对电网的谐波干扰，满足EMC标准，确保绿色电网。同时保障整个系统的抗干扰能力。

五、线缆布局说明

系统特点：

   点数多(572根轴）

   集中矩阵式分布（24*24)

   控制室离现场较远（>10M)

   根据以上特点，排线方式的选择将是一个非常重要的环节，它将直接影响系统成本和安装时间等问题。根据我们的经验，采用集中分布式排线方式将是最佳的选择。将572根轴分为24排*24列（如前图所示）

1、CAN通讯连接方式

a.以一列为一个单位（CAN模块最多带24根轴），24列即由24个CAN模 块分别控制

b.每一列的第一台控制器,由对应控制柜中的CAN模块连接，后面的控制器依次串联上一台控制器。

c.控制柜侧到现场的通讯线必须安放在屏蔽套筒内，确保干扰最低。

2、动力线连接方式

a.以一列为一个单位（控制柜内安装24个空气开关），24列即由24个空开分别控制。

b.每一列的第一台控制器,由对应控制柜中的空气开关连接，后面的控制器依次并联上一台控制器。

c.动力电缆线与通讯电缆线尽量远离。

3、电机线缆连接方式

控制器尽量安装在电机上部和最近的距离，方便安装人员排线和安装。