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控制系统方案
电动转椅分为水平旋转系统、摆动系统和控制系统三部分。水平旋转系统、摆动系统分别用伺服电机作为运动执行部件，由两台伺服驱动器控制电机的转速和转动方向来实现现转椅的转动和摆动。正常运行情况下由操作人员在控制台上通过人机界面设置转椅运行旋转速度和摆动角度、运行时间等参数，确认后按下控制台启动按钮启动设备，运行时间结束自动停止在初始位置。如受试者感到不适则可按下转椅扶手上的报警按钮，操作人员在控制台接收到报警信号后按下停车按钮，转椅可在5～10秒内停止；如设备出现异常，操作人员按下紧急停车按钮，转椅可在1秒内紧急停止。在转椅水平旋转初始位置设置位置传感器以控制转椅旋转停止在初始位置，分别在转椅垂直角度0°、±30°、±45°共五个位置安装型位置传感器以限制摆动角度。控制系统采用西门子公司的s7-200系列plc作为核心控制器，型号为cpu224xpcn，本机集成14输入、10输出共24个数字量i/o点，保证了系统需求且有一定冗余，而且该型号plc集成2个高100khz的高速脉冲输出（hsc），对应端口q0.0和q0.1，可用于控制步进电机或伺服电机。上位监控机采用研华工控机，与plc通过自由口方式通信，人机界面设计工具为microsoft vc6.0。
plc的两个数字输出（q0.0和q0.1）为占空比50%的脉冲串输出，用于控制旋转和摆动伺服电机的转速。每个脉冲信号可使伺服电机旋转一个固定的角度，脉冲的数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定旋转速度，即脉冲频率与旋转速度成正比，脉冲周期则与转速成反比。使用plc的q0.2和q0.3作为方向信号控制旋转和摆动伺服电机旋转方向，q0.4和q0.5则分别作为两台伺服电机的使能信号输出，以上plc输出端分别连接至两台伺服控制器输入端。简单的pto运动控制可通过step7-microwin组态软件提供的位控向导完成，由于转椅要求旋转速度及摆动速度可调且运行时间可调，因此采用自定义pto包络参数来设计控制程序。同时本系统为开环控制，对于旋转控制需要确定高恒定转速对应的脉冲输出频率，以及计算加减速过程中的脉冲周期增量值，对于摆动控制需要确定摆角及摆动频率所对应的旋转速度及脉冲输出数。
GE Fanuc IC693CPU364-EK 90-30 Series CPU 240K Controller
Allen Bradley MPL-B430P-SJ74AA /A Servo Motor Brake 460V
Rosemount 3051TG3A2B21AB4E5M5 3051T In-line Pressure
Allen Bradley 1756-IF16H /A Pkg 2014 ControlLogix
Allen Bradley 1747-L30C /C SLC 500 Controller 1K DH-485
Allen Bradley 1785-M100 /A PLC-5 EEPROM Memory Cartridge 100K
Siemens 6ES7416-2XL01-0AB0 6ES7 416-2XL01-0AB0 CPU 416-2 DP
Allen Bradley 2711-T6C9L1 /B PanelView 600 Color/Touch
Cisco WS-C3560X-24P-S Catalyst 3560X 24 PoE+ Gigabit Managed
Siemens 6SL3120-1TE23-0AA3 6SL3 120-1TE23-0AA3 SINAMICS S120
Allen Bradley 1756-EN3TR /B Pkg 2014 ControlLogix
Allen Bradley 2094-AM03-S /A Axis Servo Module V 24A
Siemens 6DR5220-0EG00-0AA0 SIPART PS2 Smart Electropneumatic
Allen Bradley 1394-SJT05-C-RL /B Multi-Axis GMC Servo Control 5
Allen Bradley 1394-SJT05-C-RL /B Multi-Axis GMC Servo Control 5
Allen Bradley 1785-M100 /A PLC-5 EEPROM Memory Cartridge 100K
New Siemens 6ES7412-2XG00-0AB0 6ES7 412-2XG00-0AB0 SIMATIC S7-400
Allen Bradley 20AD8P0A3AYNANNN /A PowerFlex 70 AC Drive 480V 8A
Siemens 6DD1 670-0AF0 6DD1670-0AF0 SIMADYN D OP1 Keypad USS
Allen Bradley 2711-T5A10L1 /B PanelView 550 Mono/Touch/DH-
