電動(dòng)機速度控制采用目前應用廣泛的變頻調速技術(shù)，可實(shí)現大范圍內的無(wú)級調速。電動(dòng)機選擇及傳動(dòng)方案實(shí)驗過(guò)程中，需要對各部件運動(dòng)參數在較大范圍內進(jìn)行調整，要求各電動(dòng)機具有較大范圍內的無(wú)級精密調速功能。輸送帶電機選擇設計采用電動(dòng)滾筒直接驅動(dòng)輸送帶，省去了中間傳動(dòng)環(huán)節，既提高了機械效率，又避免打滑。選擇LGIG5系列變頻器，型號為SV004IG5-4，其額定容量為0.37kW.排種電機及排砂電機選擇本系統中，排種器及排砂器電機所需功率較小，但要求精密的速度控制，不宜采用交流異步電動(dòng)機。步進(jìn)電機具有調速范圍大和控制精密等優(yōu)點(diǎn)，適宜本系統應用要求。經(jīng)比較選擇，采用57系列兩相混合式步進(jìn)電機，型號為57BYG250C，步矩角為0.9，保持轉矩為0.7Nm。
排種器與電動(dòng)機采用同步帶傳動(dòng)，適合不同排種器的空間安裝位置，保證了精密的傳動(dòng)比。排砂器電機則采用直接驅動(dòng)方式，簡(jiǎn)化了結構，提高了效率與可靠性?？刂葡到y原理改變變頻器輸出頻率可實(shí)現輸送帶電機調速。變頻器控制可以通過(guò)自帶按鍵、外接電位器或RS485總線(xiàn)等方式實(shí)現。經(jīng)過(guò)對比，設計采用RS485總線(xiàn)控制模式，可通過(guò)計算機方便地實(shí)現速度控制。根據機械系統設計全局統籌、簡(jiǎn)化原理的原則，決定采用同一原理對排種電動(dòng)機及排沙電動(dòng)機進(jìn)行控制。具有功能強大、使用方便、界面友好和開(kāi)發(fā)容易等特點(diǎn)。由于步進(jìn)電機頻率控制非常消耗CPU資源，同時(shí)PC機難以做到毫秒級精密定時(shí)，系統采用單片機作為下位機模塊，實(shí)現步進(jìn)電機控制。PC機通過(guò)RS232/485轉換器連接到RS485總線(xiàn)，通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送指令給變頻器及單片機，實(shí)現對各電機的啟停、換向和調速等控制。變頻器及單片機則通過(guò)總線(xiàn)向PC機返回狀態(tài)信息。
排種器及排砂器控制設計步進(jìn)電機控制原理下位機硬件電路結構如所示。單片機采用AVR系列高性能單片機ATMEGA8，步進(jìn)電機驅動(dòng)采用步進(jìn)控制芯片。排種器與排砂器分別采用兩塊芯片進(jìn)行獨立控制。通過(guò)芯片的正/反轉控制功能和使能控制功能實(shí)現電機的正反轉與啟停。通過(guò)改變芯片的輸入時(shí)鐘信號改電機的轉速，使用單片機內置定時(shí)/計數器產(chǎn)生精密的脈沖頻率信號。排種器電機與排砂器電機轉速不同，但在本系統中采用倍頻的方法實(shí)現了兩個(gè)電機控制共用一個(gè)定時(shí)器。
容錯處理用于傳輸數據的錯誤檢查和錯誤糾正，以保證數據傳輸的準確性，主要從以下兩個(gè)方面實(shí)現：一是為保證數據可靠傳輸，在數據幀中加入校驗字節，累加和校驗將前面的3字節的0和1全部相加，取和的最低字節作為校驗值。二是當主機發(fā)出指令幀后，如果在規定的時(shí)間內沒(méi)有收到從機的應答，則主機認為幀丟失并重發(fā)；如果發(fā)送3次仍沒(méi)有收到應答，則系統認為其處于關(guān)機狀態(tài)，并顯示相關(guān)信息。從機發(fā)送應答幀時(shí)，主機接收后向從機發(fā)回特殊的控制命令碼，作為傳輸是否正確的確認；發(fā)送方收到確認后，就可知道是否正確發(fā)送，以決定是否重發(fā)。本系統約定最大重發(fā)數為3次，超過(guò)3次系統就認為串行通信出現故障，并進(jìn)行故障報警。