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安迪ADSD-S交流伺服系统在超声波清洗设备-甩干机构上的应用
一.前言
目前国内大型的清洗设备中，甩干机构一般采用触摸屏（I/O点）+PLC+变频器+变频电机这种传统控制方式来满足。
清洗设备的料箱传输采用气动方式，以此来满足料箱从清洗槽到甩干槽到真空槽的拉升，平移，下放。运行中料箱的位置固定，这就要求甩干槽每次动作结束后都停在一个位置上，变频器控制动作需加装刹车片和PLC控制的回零功能来满足重复定位，经常启停会使刹车片磨损较快，经常需要更换刹车片，且变频控制+刹车片控制精度不高，经常需要PLC回零调整，生产效率低。
针对目前这一状况，大连安迪数控技术有限公司推出了伺服控制解决方案，在某超声设备有限公司的清洗设备的甩干机构中成功应用并推广，该方案采用了ADSD-S23交流同步伺服驱动器、ADSM-S130交流永磁同步伺服电机，即简化了设备结构，又提高了生产效率，节约了生产成本。
翻料机设备图
设备结构图：
二.控制原理
1．硬件方面：
hitech（海泰克）触摸屏； 三菱PLC； 安迪伺服ADSD-S23-4.0K；交流永磁同步伺服电机 ADSM-S130-230M20DK。
2．接线部分：P+、N+接线如下图：串联1个2k电阻接外围24V+；P-、N-及伺服使能信号接入PLC；外围有回零信号接进PLC。
3．机械传动：齿轮带连接，1:2.8的齿轮比。单位料箱最大负重：25kg
4．设备加工动作描述：
设备上电后，甩干槽回原点。到原点后反馈“位置正”信号给PLC，在到触摸屏（面板可见）；设置脉冲频率，甩干时间，真空加热烘干时间。最大脉冲频率设为120000脉冲/秒相当于电机1120r/min；甩干和真空都为120秒。 按下自动运行，设备开始工作。
如设备结构图中示，设备加工过程中，内部有7个料箱，5个做清洗，一个甩干，一个真空烘干，由程序控制，每个料箱在每个程序周期都会右移一个位置。左右各一条传送带，为料箱进和料箱出，动作的开始与结束是通过光电传感器感应到信号后，由PLC处理并执行。
5．甩干槽的工作过程：
通过气动控制，气动悬臂将料箱从清洗槽5提出，像右平移，然后下放至甩干槽，气动悬臂左移脱开料箱，上提，离开甩干槽，甩干槽盖推出，开始甩干。甩干的加、减速时间也是由 PLC控制。待甩干时间到，电机降速至零速并停止在原点位置（如果不在原点位置，PLC默认30秒后，执行一次回零动作）。待回到原点后，甩干槽盖拉回，由气动悬臂将料箱送至真空槽。完成一次动作。
甩干槽机械传动部分及回原点检测信号 甩干槽箱内
三.伺服系统简介
本机采用的伺服系统为大连安迪数控技术有限公司的ADSD-S23系列，驱动单元采用美国TI公司最新数字信号处理器DSP为核心，选用三菱公司工业级智能功率模块（IPM），而且所选IPM的容量比标定相同功率的其它国内伺服产品要大一个等级，因而具有过载能力强、抗负载扰动能力强、起动力矩大、动态相应速度高等特点；支持多种通讯方式，标准全隔离RS485通讯模块,RS422/RS485,CAN bus或Profibus可选；驱动器将位置控制、速度控制、转矩控制这三种控制方式合为一体，并且可以进行各控制模式的动态切换，使用更加灵活柔性；具备过速保护、过流、过载、过热、主电源过压欠压、编码器异常、通讯错误、 PID反馈信号异常等多种保护及异常显示，使控制过程一目了然。电机为三相永磁同步伺服电机，具有三倍过载能力，3000RPM的额定转速，2500线的编码器分辨率。
四．参数设置：
该设备选用的伺服规格为ADSD-S23- 1.5K，伺服电机规格为ADSM-S130-150M15DK。具体参数设置如下：
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参数号 |
参数名称 |
数值 |
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b00 |
脉冲输入形式 |
1 |
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b01 |
控制方式 |
2 |
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b02 |
电子齿轮比分子 |
3 |
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b03 |
电子齿轮比分母 |
2 |
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b10 |
位置比例增益 |
25 |
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b13 |
位置平滑滤波时间常数 |
10 |
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b36 |
速度比例增益 |
250 |
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b37 |
速度积分时间常数 |
100 |
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H01 |
CCW 内部转矩限制 |
2200 |
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H02 |
CW 内部转矩限制 |
E000 |
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Y13 |
电流SCALING系数 |
662 |
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L05 |
电流比例增益値(d軸) |
60 |
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L06 |
电流比例增益値(q軸) |
60 |
五. 总结
该甩干机构是在变频控制的基础上改造为伺服控制，具有节能效果好；控制精度高；
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