圖2托盤俯視圖圖2所示的托盤分19個樣品放置位，由操作人員選擇要稱重的樣品位置；樣品恒速加熱時間由操作人員決定；伺服電機執(zhí)行完原點回歸程序后并將原點到達信號反饋給計算機。即由計算機讀取驅(qū)動器內(nèi)部對象0x604100，判斷是否等于0x8000，如伺服電機未到達到原點位置則不允許執(zhí)行樣品稱重位置選擇步驟；由操作人員隨機選擇要稱樣品的位置（1～19號樣品）；伺服電機按操作人員選擇的樣品位置通過位置模式進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到位后將“目標位置到達”信號反饋給計算機（即由計算機讀取驅(qū)動器內(nèi)部對象0x604100，判斷是否等于 0x8400）。如伺服電機未到達目標位置則不允許執(zhí)行電子天平上升步驟；目標位置到達后計算機控制電子天平上升進行稱重，樣品位置可任意選擇。

控制方案

采用計算機的串口與伺服驅(qū)動器進行通訊讀寫伺服電機運行的相關(guān)參數(shù)（RS232方式），并用程序調(diào)用指令調(diào)用編寫在驅(qū)動器內(nèi)的各功能程序（利用子程序段實現(xiàn)）。

計算機實時讀取伺服電機的原點位置到達信號與目標位置到達信號并進行比較，決定是否執(zhí)行下一步動作。

由計算機設(shè)定速度模式的運行速度、位置模式的運行速度。

計算機界面上放置托盤旋轉(zhuǎn)按鈕、旋轉(zhuǎn)停止按鈕、回原點按鈕、1至19號樣品稱重選擇按鈕、稱重按鈕、托旋轉(zhuǎn)速度、樣品定位速度。

實現(xiàn)

計算機通過C語言編寫相關(guān)程序與伺服驅(qū)動器進行通訊，包括伺服電機原點位置、目標位置到達信號的讀取，托盤旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定，樣品定位速度設(shè)定及各應(yīng)用程序調(diào)用。

伺服驅(qū)動器編寫速度模式、停止、回原點、位置模式（19段）共22段子程序。

伺服驅(qū)動器編寫速度模式、停止、回原點、位置模式（19段）共22段子程度。各子程序由計算機界面上的各功能按鈕通過程序調(diào)用指令21180008調(diào)用。

計算機讀取伺服電機是否到達原點位置或目標位置后再給出能能否執(zhí)行下一動作的權(quán)限。確保設(shè)備各環(huán)節(jié)運行安全，防止錯位損壞電子天平。

伺服選型與參數(shù)設(shè)置

伺服電機選用23S21-0560-803J7，伺服驅(qū)動器選用 ED100-LA （支持RS485和RS232）

驅(qū)動器電源選用臺灣明緯開關(guān)電源 S-350-48。

由于負載和電機慣量比接近300：1，屬于小電機帶大慣量負載的典型應(yīng)用，故伺服電機的相關(guān)參數(shù)不能按常規(guī)的方式設(shè)置具體設(shè)置如下：

回原點模式 33（即電機旋轉(zhuǎn)至第一個index pulse信號時停止并以此點作為原點，此法可不利用外部信號就能實現(xiàn)找到原點的功能。

位置環(huán)參數(shù)：比例參數(shù)設(shè)為50其它參數(shù)不變

速度環(huán)參數(shù)：比例參數(shù)設(shè)為350-400 濾波常數(shù)設(shè)為14-18

速度環(huán)參數(shù)設(shè)置說明：速度環(huán)比例參數(shù)如按常規(guī)值（0-100）設(shè)置，伺服電機則產(chǎn)生較嚴重的振動現(xiàn)象無法正常運行。將速度環(huán)比例參數(shù)設(shè)置350-400時，電機將發(fā)出嘯叫聲必須將濾波常數(shù)調(diào)整至14-18。

結(jié)語

該控制系統(tǒng)，充分利用了Kinco伺服的通訊、電機快速起停、適合大慣量、內(nèi)部可編程、控制模式自由切換、豐富的原點模式等諸多功能，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與測量速度有很大的提高。減少了因步進電機失步或脈沖丟失造成的樣品定位錯位現(xiàn)象，減少了樣品托盤與電子天平的損壞機率。避免了傳統(tǒng)儀器利用機械凸輪檢測樣品位置高錯誤率，最終很好的滿足客戶的工藝要求。(end)