显控方案说 | 显控科技助力出入境自助取证机升级

出入境自助取证机主要用于存放已办结的身份证和护照，办事群众凭借回执信息即可自主领取证件，无须窗口排队人工翻找。设备内部空间被划分为上下两个存储区：上半部分5层用于身份证存放，下半部分9层用于护照存放。每层均设有独立的存取机构，依靠伺服或步进电机完成水平与垂直方向的精确定位动作，以便机械手准确抓取对应证本。

在该项目早期，设备厂商采用的是基于单片机的主控方案，所有运动与逻辑控制均通过C语言编写底层代码实现。虽然单片机具备一定的成本优势，但在多轴协同控制与复杂存取逻辑面前，底层代码修改繁琐、定位误差累积等短板逐步显现。尤其在各省市公安大厅部署后，现场运维人员普遍反映参数调整周期过长，偶尔还会出现取件卡顿甚至证件掉落的情况。因此，厂商决定寻求一套更稳定、易维护且便于二次开发的控制系统替代原有方案。

经过多方对比，该厂商最终与显控科技达成合作，由我们提供基于总线PRO PLC的整套电气控制方案，协助完成硬件替换、程序编写及上位机通信对接。

整套控制系统的核心控制器选用显控总线PRO PLC。该系列PLC支持EtherCAT总线通信，能够同时管理总线型伺服驱动器与脉冲型步进驱动器，满足设备内部既需高速响应又需兼顾成本的多轴布局要求。

具体硬件配置如下：

在运动功能分配上，三套伺服系统主要承担水平移动轴、垂直升降轴以及证件抓取旋转机构的驱动任务，因为这几个轴对启停平稳性、定位精度要求较高，使用总线伺服可实时反馈位置与转矩信息，便于闭环控制。三套步进电机则用于辅助推证、分拣等低频短行程动作，在保证功能实现的前提下合理控制硬件成本。

PLC程序采用结构化梯形图与功能块混合编写，将各层存取动作封装为独立子程序模块。调试人员可根据不同层高、证件类型单独修改参数，互不干扰。HMI界面为现场维护人员提供了简单直观的轴状态监视、手动回零以及单步运行功能，即便非电气工程师也能快速排查常见故障。

此外，我们按客户需求整理并提供了一份完整的Modbus地址表，涵盖启动停止指令、当前层号、故障代码、到位信号等关键数据位。客户的上位机软件通过读取这些地址即可实现与PLC的无缝对接，完成从证件入库登记到自助取出全流程的自动调度。