一．概述
隨著科學技術(shù)生產(chǎn)力的不斷提高，運動控制正朝著高精度、智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。步進科技在原有Kinco ED100、ED200系列2相伺服系統(tǒng)基礎上，最近新推出了ED400和ED600 的2個系列3相伺服系統(tǒng)， ED400支持AC220V電源輸入，ED600支持AC380V輸入，電機額定轉(zhuǎn)速3000rpm，目前提供3Kw以內(nèi)功率，更大功率的型號將陸續(xù)推出。 ED400和ED600繼承了ED系列智能化控制特點，支持CANopen、Profibus-DP、RS485和RS232通迅。本文就ED400伺服系統(tǒng)在海綿圓切機控制系統(tǒng)中的應用進行了詳細講解。
二．海綿圓切機的工作原理
海綿為一種柔軟有彈性的環(huán)保物品，廣泛應用于人們的生產(chǎn)生活。海綿圓切機主要是把圓柱狀海綿連續(xù)切成自動卷繞的薄帶狀，切削時運用阿基米德螺旋線的原理，將柱狀海綿切成連續(xù)的片材，并自動完成收卷。成品可直接使用，也可通過粘合機粘合后使用，可廣泛應用于服裝、鞋材、裝飾、地墊、床墊、沙發(fā)等多種行業(yè)。如圖（1））所示，海綿圓切機的工作原理如下：

圖（1）
機器規(guī)格參數(shù)


動作順序：
1．工作時，先點動操作伺服電機D通過絲桿帶動筒狀海綿E升降，將筒狀海綿E的高度調(diào)整為下部與摩擦傳動輥筒J接觸；
2．啟動帶刀輪電機，旋轉(zhuǎn)的帶刀輪C帶動帶刀F作高速回轉(zhuǎn)運動；
3．啟動變頻電機I帶動摩擦傳動輥筒J旋轉(zhuǎn), 由于這時摩擦傳動輥筒J與筒狀海綿E已經(jīng)接觸, 摩擦傳動輥筒J通過摩擦力帶動筒狀海綿E以同步速度旋轉(zhuǎn)；
4．設輥筒升降減速機減速比為5：1，絲桿導程為5毫米，則伺服電機每轉(zhuǎn)一圈輥筒升降1毫米；筒狀海綿輥筒的轉(zhuǎn)速由安裝在輥筒軸端上的一個編碼器B采集，分辨率為2500 P/R，以5V差分脈沖信號反饋到輥筒升降伺服驅(qū)動器，由驅(qū)動器對采集到的編碼器信號進行4倍頻，分辨率提高到10000inc/rev，Kinco 3相伺服電機標配的編碼器分辨率為10000inc/rev。在電子齒輪比為1：1的情況下，海綿輥筒每轉(zhuǎn)一圈，輥筒升降伺服轉(zhuǎn)動一圈，即輥筒升降幅度為1毫米。那么隨著海綿輥筒的運轉(zhuǎn)和同步下降，海綿輥筒上的海綿就像鉛筆在鉛筆刀中轉(zhuǎn)動一樣被切成一層層1毫米厚連續(xù)不斷的薄帶狀。
5．如修改電子齒輪比，輥筒下降同步跟隨幅度也將改變，即可切出不同厚度的海綿。如設為電子齒輪比6.5：1，則可切出厚度為6.5毫米海綿。
三．系統(tǒng)配置:


如下圖所示， S7-224XP的PORT0口、PORT1口分別與ED400-AA和eView MT506L，均采用RS485通訊方式：


可以看出，這是一個典型的通過通訊動態(tài)修改伺服電子齒輪比的主從跟隨應用。下面是S7-224XP和ED400、eView MT500的接線說明：
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)

四．通訊參數(shù)設置
1．ED400驅(qū)動器默認的通訊設置為：波特率（默認值）= 9600bps；數(shù)據(jù)位 = 8；停止位 = 1；無奇偶校驗。由于采用的是RS485通訊，波特率最大可以設置為38.4Kbps。具體的數(shù)據(jù)協(xié)議可以參考“Kinco伺服使用手冊”(可以從www.kinco.cn下載)的通訊篇，在此不做詳細描述。
2．S7-224XP PORT0參數(shù)設置：使用自由口通訊協(xié)議，開機時初始化SMB30=09(自由口方式)；S7-224XP 發(fā)送和接收Buffer長度最長設定為256Byte，設置VB1280～VB1290為發(fā)送緩沖區(qū)，設置VB1250～VB1259為接收緩沖區(qū)。

五．系統(tǒng)編程介紹
1．在觸摸屏設定海綿厚度,經(jīng)PLC運算后將結(jié)果經(jīng)S7-224XP的Port0口通訊設置ED400內(nèi)部地址250903，該地址為ED400電子齒輪比分子。
2．PLC每200ms讀取一次驅(qū)動器內(nèi)地址260002（報警代碼）的當前值，如有報警則在觸摸屏顯示伺服電機報警原因；故障發(fā)生后通過觸摸屏上設置的1個地址對驅(qū)動器進行故障復位。
3．手動模式時，按上升或下降按鈕，經(jīng)S7-224XP的Port0口向ED400設置211800 = 13H或14H，伺服電機以設定的速度上升或下降，手移開按鈕時設置211800 = 15H，設速度模式下Target speed = 0，電機停轉(zhuǎn)。
4．自動模式時，設置211800 = 12H，驅(qū)動器設置為主從跟隨模式，電子齒輪比分母設定為1000。這時伺服電機與外部編碼器同步轉(zhuǎn)動，自動跟隨切割開始，同步速比由電子齒輪分子即海綿厚度值決定。
5．在“自動狀態(tài)”按下屏上的“伺服脫開”按鈕，調(diào)用21180008 = 11H，驅(qū)動器不再處于主從狀態(tài)，海綿暫停切割。按下“伺服鎖緊”按鈕，調(diào)用21180008 = 12H，系統(tǒng)恢復為主從跟隨模式。
6．按下“參數(shù)保存”按鈕，經(jīng)S7-224XP的Port0口通訊設置ED400地址10100110 = 65766173H，驅(qū)動器內(nèi)所有可掉電保存的參數(shù)當前值被保存。

六．結(jié)束語
步進科技自主研發(fā)的3相伺服系統(tǒng)的推出，使該系列的3相電機矩頻曲線較原有ED100和ED200配套的2相電機有了大幅提高，電機額定轉(zhuǎn)速提高到3000rpm或更高，而且扭據(jù)幾乎沒有損失，電機轉(zhuǎn)速的提高、220VAC直接輸入、智能控制和總線通訊，使得kinco伺服能夠應用于更多的行業(yè)和設備。