高性能工控機維修

　　　　二、機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在未來的時間里發(fā)展前景是如何的?　　　　經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前機房環(huán)境監(jiān)控處于青壯年階段的成長期，未來幾年將會是這個行業(yè)的高速發(fā)展期，環(huán)境監(jiān)控將會成為機房建設必上的項目，而一些老的機房也會增加環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)來提高機房的管理水平大部分單個的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)走向集團型以及多機房聯(lián)網(wǎng)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。當然，隨著機房環(huán)境監(jiān)控行業(yè)的成熟，廠家的項目利潤會進一步下降，但直接用戶的項目和行業(yè)客戶的項目的利潤影響不大，反而會因為項目額度的提高給機房環(huán)境監(jiān)控廠家?guī)砭薮蟮陌l(fā)展機會。同時，機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)其實是機房里面的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡基礎建設的日益完善以及物聯(lián)網(wǎng)概念的逐步成熟，機房環(huán)境監(jiān)控廠家會因為在機房里面積累的物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)驗而在以后行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設中取得了發(fā)展先機。如果我們錯過了“互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展機會，那我們要更好地把握好即將到來的“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展機會?！　?。

4.2稱重傳感器的選型稱重傳感器選型四大要素為穩(wěn)定性的選擇、靈敏度的選擇、對傳感器數(shù)量和量程的選擇、精度的選擇稱重傳感器材料包括以下幾個部分：應變片材料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線密封材料和引線材料。應變材質通常為高純度康銅，彈性體材料通常選擇各樣金屬，主要有鋁合金、不鎊鋼和合金鋼等等。稱重傳感器按轉換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式等8類。玻璃工廠內的電子秤通常選用電阻應變式傳感器彈性體的材質有不銹鋼、合金鋼、碳鋼，傳感器的受力形式有壓式和拉式，傳感器的形狀有柱形、S形、長方形。選擇傳感器的量程時需考慮電子秤的最大稱量值、秤斗重量、排料設備重量、保險系統(tǒng)、沖擊系數(shù)等?，F(xiàn)玻璃工廠內的電子秤稱重傳感器使用進口品牌較多。4.3給排料設備的選型如今玻璃工廠內的電子秤給排料設備有電磁振動給料機、螺旋輸送機、蝶閥等。選擇給排料設備時應考慮電子枰的最大稱量值、稱量周期、物料的特性、設備的給料能力、經(jīng)濟性等因素。在平板玻璃工廠中物料硅砂的顆粒度及硬度較大，硅砂電子秤的加料設備通常選用電磁振動給料機或者帶式輸送機，而不選用螺旋輸送機’以防止硅砂對螺旋葉片的過度磨損。而物料硝酸鈉粘度大，硝酸鈉電子秤的給料設備通常選用螺旋輸送機，如果選用電磁振動給料機很可能會造成給料堵塞。

主要特點：1、經(jīng)典的WindowsXP操作界面，人機界面友好，操作簡便快捷；高性能的嵌入式工業(yè)控制計算機和8.4寸分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏，可以提供豐富直觀的信息，包括設備當前的工作狀態(tài)及各種幫助信息等2、本機WindowsXP系統(tǒng)自帶恢復功能，避免因非法關機或誤操作等引起的系統(tǒng)崩潰。3、配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標，可以象操作普通PC機一樣通過鍵盤或鼠標完成各種操作。4、主控板采用DSP+FPGA結構，16位DAC輸出，對基波可產生每周2000點的高密度正弦波，大大改善了波形的質量，提高了測試儀的精度。5、功放采用高保真線性功放，既保證了小電流的精度，又保證了大電流的穩(wěn)定。6、采用USB接口直接和PC機通訊，無須任何轉接線，方便使用。7、可連接筆記本電腦（選配）運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件，無須重新學習操作方法。8、配有獨立專用直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），220V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護裝置使用。9、具有軟件自較準功能，避免了要打開機箱通過調整電位器來校準精度，從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。

3.3.1反復校正法步驟去皮調零配料秤空秤下，用與該秤放大通道的零點調節(jié)電位器使秤值顯示近于零（最小分度值附近）并記下該顯示值，作為零點值。靈敏度粗調。在該配料秤上加一定重量砝碼（最大值稱量值的30%左右，均勻放在秤斗上），調節(jié)靈敏度電位器，使秤顯示值等于:砝碼重量+零點值。卸下砝碼，重復一次前兩步工作。靈敏度精調?？粘诱{零至最小分度值附近，并記錄該零點值。加砝碼（均勻放在秤斗上）至配料最大值，調節(jié)靈敏度電位器，使顯示值等于：砝碼重量+零點值。觀察、記錄若干中間值及零點值計算誤差，必要時重復一遍精調步驟。3.3.2計算步驟采用以下公式X=X1xX2/（X2-X3）式中：X：加砝碼后應調節(jié)到的顯示值；X1:所加砝碼總重；X2:加砝碼后實際顯示值；x3:加砝碼前皮重顯示值。空秤狀態(tài)下，調節(jié)調零電位器，使皮重顯示值大于零，記下該顯示值，得X3。

?5.4.3電機聯(lián)動測試從上文可以看出伺服電機在單軸通道下的響應性能很好，但是噴涂機器人在正常作業(yè)時需要五個電機聯(lián)動，這就對于多個電機的配合運動提出了很高的要求，所以需要測試UMAC的運動控制系統(tǒng)對于多個電機的聯(lián)動控制性能在進行電機聯(lián)動測試時，可以同時控制_5個電機的運行，但是這種情況下無法通過采集的數(shù)據(jù)來直觀的分析響應性能，事實上，對于2軸以上的聯(lián)動測試，響應的數(shù)據(jù)就不能直觀地進行觀測。所以本文選擇兩種型號MA-30和MA-06的電機各一臺，聯(lián)動控制在平面內畫圓、直線插補、圓弧插補，UMAC可以跟蹤電機的運行數(shù)據(jù)來繪制平面圖形，這樣即可直觀地觀測分析電機聯(lián)動響應性能。首先定義電機坐標，MA-30和MA-06分別定義為x軸和Y軸，假設系統(tǒng)的反饋精度是1個脈沖信號cts，圓的直徑是2_50，畫圓速度是0.12ms，電機運動軌跡如圖5-18（a），誤差分析見圖（b），從誤差分析圖可以看出電機對于圓度測試的誤差是-6.65cts，這說明電機聯(lián)動響應性能良好，可以滿足噴涂機器人的精度要求。?接下來對電機進行直線、圓弧插補測試。編寫PLC程序，定義電機運行平面為xy平面，轉速1800rpm?1000cts/mm，進給速度為_SOOmm/min，然后畫長寬為50mm*30mm的圓矩形，圓角為5mm，運動軌跡如圖5-19所示。從圖中兩臺電機聯(lián)動插補運行的圖形可以看出，在直線段軌跡筆直平穩(wěn)，在圓弧段軌跡光滑圓潤，這也證明了控制系統(tǒng)良好的響應性能。?5.5本章小結本章從機翼自動噴涂作業(yè)系統(tǒng)的整體方案入手，將總體系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)來研究，即運動控制系統(tǒng)、輸調漆系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)，對每個子系統(tǒng)的功能進行了分析，結合實際的噴涂任務要求，完成了各個子系統(tǒng)的硬件方案設計。在軟件方面，基于UMAC開發(fā)了運動控制軟件和系統(tǒng)監(jiān)控軟件，其中運動控制軟件運行于下位機UMAC上，實現(xiàn)對機器人的伺服控制，系統(tǒng)監(jiān)控軟件運行工控機上，完成系統(tǒng)進行初始化、邏輯狀態(tài)監(jiān)控、三維交互實時顯示機器人運動狀態(tài)、處理各種突發(fā)情況。最后從UMAC控制算法的原理分析入手，對伺服控制參數(shù)進行了整定，測試了系統(tǒng)聯(lián)動響應性能，證明控制系統(tǒng)可以滿足噴涂機器人控制的要求。?。

1.3數(shù)據(jù)采集的建立數(shù)據(jù)采集參數(shù)的選擇通過正交試驗，設置數(shù)據(jù)采集的三個核心參數(shù)采樣間隔、發(fā)送周期時間和刷新頻率的最佳參數(shù)。根據(jù)電子秤控制系統(tǒng)CPU掃描周期為30ms，因此采樣響應應小于等于30ms，且越小越好。經(jīng)正交試驗確認采樣核心參數(shù)的設置為采樣間隔時間20ms，發(fā)送周期時間200ms，刷新頻率50Hz。2.電子皮帶秤運行狀態(tài)分析系統(tǒng)的開發(fā)及測試2.1設置現(xiàn)場HMI監(jiān)控機由技術人員在車間電氣實驗室依次安裝配置DAserver服務、MySql數(shù)據(jù)庫。完成配置HMI監(jiān)控機后，對車間所有工段HMI監(jiān)控機數(shù)據(jù)庫進行測試，具體情況如表1：由表1可以看出，所有HMI監(jiān)控機數(shù)據(jù)通訊正常，數(shù)據(jù)庫響應時間均小于等30ms，滿足需求。安裝網(wǎng)絡AB1783-US8T交換機根據(jù)討論制定的對策，依次安裝交換機、對交換機進行配置、重新規(guī)劃路由表、將新規(guī)劃的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路組態(tài)到現(xiàn)有網(wǎng)絡的ENBT中。完成硬件的安裝與網(wǎng)絡配置后，對所有交換機的包轉發(fā)率和丟包率進行測試：由表2可知，交換機包轉發(fā)率平均值為1.610Mpps，丟包率平均值為0.016%，滿足目標值要求。2.3使用C語言編寫系統(tǒng)界面完成相關硬件安裝配置后，由車間相關技術人員使用C語言編寫數(shù)據(jù)庫連接和系統(tǒng)界面。完成系統(tǒng)設計后，對系統(tǒng)語句進行檢驗測試，由測試結果可知，系統(tǒng)程序語句錯誤率為0%，滿足目標需求。2.4設置數(shù)據(jù)采集參數(shù)技術人員在生產現(xiàn)場建立與HMI服務器的通訊后，設置之前經(jīng)正交試驗確認的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)參數(shù)，并對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)響應時間進行測試。

工控機與個人計算機，其實兩者在設計理念和使用環(huán)境上市截然不同的個人計算機的設計理念是追求更高的速度、更好的使用舒適度、更好的用戶體驗等。而工控機更多的是在惡劣的環(huán)境下使用，穩(wěn)定、可靠、擴展性好、兼容性好是對工控機的最基本的要求；其次，對產品的易維護性、散熱、防塵、產品的生產、使用周期甚至尺寸方面都有著嚴格的要求。所以，在設計和選擇工控平臺的時候，考慮更多的是機構的設計，其次才是對性能等因素的考慮。。

所選伺服驅動器可以與C6640通過EtherCAT實時通訊，有效縮短了系統(tǒng)的節(jié)拍時間伺服電機帶有光學式備用電池式絕對值編碼器，電機輸出軸端的轉角信號可以反饋到驅動器中，進而輸入給工控機。這給半閉環(huán)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了基礎。機器人本體為自主研發(fā)的雙平行四邊形碼垛機器人，其在本體設計時進行對桿件進行了優(yōu)化設計，使得機器人在高速重載運行時桿件變形較小，保證了桿件的剛度，給動力學建模時僅考慮關節(jié)柔性提供了硬件基礎。機器人系統(tǒng)實驗平臺實物組成如圖_5-2所示。?2實驗系統(tǒng)軟件結構C6640型號工控機支持TwinCAT3的編譯環(huán)境，而TwinCAT3集成了PLCNC功能，其操作系統(tǒng)為實時操作系統(tǒng)，實時控制周期僅為50us，可滿足控制算法的實時性要求，這給控制算法的實時性提供了軟件基礎。TwinCAT3的軟件原理圖如圖_5-3所示。軟PLC模塊主要完成計算及輸出信號發(fā)出的功能，其主要分為運動控制模塊和邏輯控制模塊。運動控制模塊與驅動器中的虛擬軸模塊NC相連接，運動控制信號輸入到NC軸后，NC軸輸出電流輸入到伺服電機，實現(xiàn)對電機的運動控制。電機編碼器與NC軸相連，將電機的實際位置反饋到NC中，進而反饋到PLC中，根據(jù)偏差量對控制量進行調整。此外，軟PLC的邏輯控制模塊與輸入、輸出模塊進行通訊，可以實現(xiàn)電機的急停及限位功能。

因為這三種說法都是根據(jù)原理演變出來的先看下原理就知道了液位計根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永jiou磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉180deg，，當液位上升時翻柱由白色轉變?yōu)榧t色，當液位下降時翻柱由紅色轉變?yōu)榘咨?，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。然后磁翻板液位計的結構構造：上下2個法蘭，中間一個不銹鋼鋼管，上面一個翻板指示器。鋼管內有磁性浮子。等主要結構。所以才有這三個名稱的由來。磁翻板液位計是一種簡易的液位測量儀表，它適用于石油化工系統(tǒng)中貯有腐蝕性介質的槽、罐、油田、油庫等的平底錐蓋及拱頂容器以及一般企業(yè)、民用建筑的水塔（水箱）所需價格低廉的液閏測量，以解決人工測理液位的困難。磁翻板液位計是由浮標、連接鋼絲、導向滑輪、重錘指針、顯示標尺等五部分組成。1、浮標：浮標是用二個不銹鋼（或碳鋼）空心圓錐體和一個不銹鋼（或碳鋼）空心圓柱體焊接而成，并在浮標兩側焊有導向環(huán)起導向作用，浮標的作用是直接把液位變化的浮力轉給鋼絲，使鋼絲將液位變化轉送給重錘指針，實現(xiàn)液位變化的現(xiàn)場指示。2、連接鋼絲：連接鋼絲的一端吊著浮標，另一端連接重錘指針，中間部分封閉在鋼管內。

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