摘要 伺服闸机是基于低压双轴智能伺服驱动器开发的伺服闸机专用控制器，它集双轴伺服驱动以及运动控制器于一体，具备网络控制和独立运行功能，内置多种闸机专用操作模式，可远程实现对闸机的控制，并内置了应对突发情况的闸机本地控制逻辑，无需上位机干预即可完成回零、紧急情况判断处理等功能，是国内具有领先技术水平的伺服闸机专用控制器，完全替代进口高端闸机控制器，目前已经在北京、深圳等地海关过关通道取得成功应用。
1、MOTEC伺服闸机简介
MOTEC伺服闸机是北京诺信泰伺服科技有限公司拥有完全自主知识产权的专用双轴门机驱动产品，是在低压伺服双轴智能伺服驱动器的基础之上专门为伺服门机应用研发的，集双轴伺服驱动和控制于一体的专用系统。MOTEC伺服闸机具有如下的特点：
- 双轴驱动和控制一体化，能驱动和控制两个伺服电机；
- 内置门机操作模式、专用的门机控制功能；
- 驱动电压为24VDC～80VDC；
- 集运动控制和驱动功能与一体，并集成PLC功能；
- 拥有12点光电隔离输入口、6点光电隔离输出口、2个模拟输入口以及抱闸接口；
- 具有RS232和RS485通讯方式，并可多台级联构成网络系统；
- 随机提供上位机调试软件MotionStarter、动态连接库MotionLib以及系统指令集用于用户系统的开发；
- 提供远程故障诊断和系统调试服务；
MOTEC伺服闸机是双轴智能伺服系统，可以用来控制和驱动两个伺服电机。当MOTEC应用于门机驱动系统时，其系统的结构如图1所示。从图1可以看出用于驱动两个门的电机分别连接于MOTEC驱动器的第一轴和第二轴，抱闸、零位和限位开关分别接于智能驱动器的I/O接口。MOTEC利用RS232或RS485和上位机通讯，用于控制门的开关和操作。
3. MOTEC伺服闸机系统功能及操作
MOTEC伺服闸机是在低压双轴智能伺服驱动器的基础之上增加了闸机控制系统的专用闸机控制伺服系统，提供了闸机控制的所有功能，包括开门、关门的基本操作，门的抱闸锁定，在开门和关门过程中碰撞的处理，以及防止有人强行闯关通过的功能。伺服闸机能轻松地实现和上位机的通讯，并具有远程调试和故障诊断的功能。
MOTEC伺服闸机的主要功能描述如下：
（1）上位机（PC）能通过RS232或RS485功能实现对伺服闸机系统的无缝连接（通过动态库或专用指令集）；
（2）上位机能实现对闸机的锁定、释放、开门、关门、回零、抱闸等操作，并能得到驱动器的实时反馈信息；
（3）伺服闸机具有自动处理在开门和关门过程中遇到碰撞的功能，防止意外的发生；
（4）在闸机处于关闭状态，伺服闸机具有防止强行闯关的功能；
（5）伺服闸机具有智能化的故障处理功能，无论在何种状态下闸机受到干扰，它都能回位到原来的状态；
（6）闸机的回零方式可以是找Z脉冲回零、零位开关回零或者是以堵转的方式回零；
（7）MOTEC伺服闸机具有远程故障诊断和测试的功能；
iGate内置了闸机专用的控制功能，包括开机自动锁定闸机、自动找零位、接受上位机命令实现开门和关门功能、碰撞后的处理功能以及防止强行闯关的功能，具体描述见下面的内容。
iGate的闸机控制主流程如图2所示，其中iGate提供了三种闸机回零方式，分别是：
1）零位开关回零；
2）利用电机Z脉冲回零；
3）如果不能利用前两种方式回零，iGate还提供了利用堵转的方式回零；
图2给出的是iGate的主流程，图3显示了iGate闸机控制系统在闸机控制中闸机各个状态之间的切换流程图。需要特别说明的是当闸机在开/关门以及门处于关闭状态时受到外力冲击时iGate的处理方法。
当闸机处于开/关门的过程中受到冲击的处理方法：
当闸机处于关门状态是受到冲击的处理方法:
以上几种紧急情况的处理无需上位机的干预，而是有iGate驱动器自身完成。
闸机各个状态以及紧急情况的处理详情，请参考图3.
3.3 与上位机通讯
为了方便用户的应用，iGate提供了motionStarter上位机软件用于驱动器的调试和试运行，motionStarter的软件界面如图4所示。
除了motionStarter之外，iGate还提供了动态链接库motionLib用于用于应用程序的编程，当然我们也提供了整套系统的命令集，以便用户完成各自不同的应用。
3.4 闸机设置软件
闸机设置软件iGateSetting具有设置闸机驱动器iGate的参数，系统调试运行等功能。通过iGateSetting可以设置的参数和功能有：
设置的参数：
（1）闸机找零位方式（零位开关、编码器Z脉冲、堵转方式），回零方向设置；
（2）闸机在进入方向、关门和出口方向时电机编码器的位置参数；
（3）开门方向设置；
（4）闸机的运动速度、加速度以及加加速度的设置，需要设置的不同运动速度有：
- 关门时闸机的运动速度；
- 开门时闸机的运动速度；
- 回零时闸机的运动速度；
- 闸机开关过过程中遇到撞击后回位的速度；
（5）控制增益的设置，包括：
- 位置的比例、积分、微分增益；
- 速度比例增益；
- 速度和加速度前馈增益；
- 抗干扰区间和因子；
（6）最大位置误差、峰值电流、平均电流和时间设置；
主要功能：
（1） 控制模式设置；
（2） 电机Enable、Disable；
（3） 开门、关门；
（4） 参数保存功能；
（5） 手动发送命令；
（6） 手动启动/释放抱闸；
3.5 系统远程服务
为了给用户提供更好更及时的服务，方便系统的调试和减少设备停机时间，诺信泰服务中心提供了iGate的远程服务，用于系统的远程调试调试和故障诊断。远程服务系统的结构如下图所示，用户只需将连接驱动器的上位机连接到网络。在现场用户的授权下，诺信泰服务中心的专家就可以为现场用户进行服务，内容包括参数优化、系统调试、故障诊断等工作。其系统的组成结构如下图所示，客户需要做的只是将驱动器的上位机连接到互联网即可。
4. 小结
本文介绍了iGate智能伺服闸机专用控制系统的功能、特点、操作流程以及异常状态的处理。iGate双轴伺服闸机智能驱动控制器系统是诺信泰在iDrive双轴智能伺服系统的基础之上专门为伺服闸机控制开发的专用伺服控制系统，供电电压可以在24VDC到80VDC之间选择，功率可达1KW以上。
与国外进口产品相比，iGate具有极高的性能价格比，产品的可靠性和性能与国外产品相当，并已经在北京、深圳的机场、海关得到成功应用。
本着为用户至上的经营理念，诺信泰还提供用户定制服务，可根据客户的要求，在现有产品的基础上进一步开发完善，满足客户的个性化特殊需求，提高闸机系统的工作效率、安全性和可靠性。
点击下载 iGate双轴伺服闸机专用控制器接线图。
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