浅析PLC操纵的多电机同步系统

浅析ＰＬＣ操纵的多电机同步系统
摘要:通过对不同操纵方式的分析,介绍了利用Omron系列PLC做为主控元件的多电机同步运行系统。

关键词:PLC 同步随动闭环电动机
最近几年来,随着我国包装,分切,印刷,涂层等行业的蓬勃进展,做为配套的电气操纵环节那么对产品的质量起着关键的作用,目前以PLC做为中心操纵元件的设备占有相当大的比重,并以其精准的操纵,稳固的工作状态占据了十分重要的地位。

而在这些操纵系统中核心问题即是各动力驱动轴的同步运行,即各电机的同步运行。

本文将介绍分析几种以OMRON系列PLC作为主控元件来实现多电机同步运行的方案。

1 系统操纵方案
随动系统
随动系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台作为随动电机,随动电机紧随着主电机运行;操纵系统的大体组如图1所示。

在该系统中由PLC同意来自上位机发来的操纵信号,通过必然的运算转换为执行装置的操纵信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行,通过编码器监测电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的操纵命令,随动电机紧随这一速度即可实现两台电机的同步运行。

闭环系统
闭环操纵系统,即两台电机由同一操纵器(PLC)发出操纵信号,然后再各自组成闭环系统,紧随操纵器发出的信号,即可实现多电机的同步运行;操纵系统的大体组如图2所示。

在那个系统中由PLC同意来自上位机发来的操纵信号,通过运算转换为执行装置的操纵信号,同时发到两台电机的驱动器中,由于操纵命令是相同的, 通过编码器监测电机的实际速度,与操纵命令进行比较,组成闭环操纵系统,如此只要两台电机的都紧随操纵命令运行即可实现同步。

随动闭环系统
随动闭环操纵系统,综合了随动系统和闭环操纵系统的特点,在随动操纵系统的基础上组成了闭环操纵。

两台电机驱动器由同一操纵器(PLC)发出操纵信号,并各自组成闭环系统,将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较,综合调整,使辅电机紧随主电机的运行速度,即可实现多电机的同步运行。

操纵系统的大体组如图3所示。

2 操纵方案分析
实际的操纵系统中,每一个电机所带负载都不尽相同,因此在这些操纵系统中都需依照速度设定值利用PLC计算得出具体的操纵参数。

第一将上位机发出的线速度设定值进行单位转换,依照电机所带
负载的实际卷径,计算出对应的电机转速,然后利用三相异步电动机的转速公式计算出这一转速对应的频率值。

并将这一计算值传送操纵器(变频器)中,拖动电机运行,并利用编码器实时的监测该电动机的实际转速。

随动操纵系统中随动电机将主电机的实际运行速度作为运行命令,利用两台电机负载的实际卷径,计算出第二台电机所需频率,随动电机紧随主电机运行,即可实现两台电机的同步运行。

第二台电机牢牢的跟从主电机运行,“第二台”电性能够是一台电机也能够是电机群,依如实际系统的大小来确信电机的台数;这种操纵系统一样利用在操纵精度要求不高的场合,只是简单的同步而且对各个动力辊间的张力没有特殊的要求,系统简单易于实现,本钱较低。

闭环操纵系统中由上位机发出操纵命令后,依照各个电动机轴上的负载的半径,计算出各个负载对应的转速,再依照电机的转速公式实现到驱动器(变频器)输出频率的转换。

如此即可实现两台电机的同步运行。

两台或多台电动机具有各自的闭环操纵系统,对速度命令有较高的响应。

该系统常出此刻多动力牵引的系统中。

随动闭环操纵系统是目前采纳较多的一种操纵方案,它综合前两种方案的优势,操纵精度较高,此方案是在随动操纵的基础上,对主电机和随动电机做闭环处置,即将两台电机的实际速度通过编码器进行实时监控,与各自的操纵信号进行比较,组成独立的闭环操纵系统,主电机的闭环系统要紧实现对预设速度的准确响应,从动电机的闭环系统系统那么是为更准确地跟从主电机的实际速度而设置的。

目前我国
大多数包装,分切,印刷,涂层行业的张力开环操纵系统都采纳此操纵方案,由于其速度操纵精度较高,利用速度差实现的张力操纵就能够知足要求,这便大大降低了系统的设计本钱。

固然做为配套的电气操纵元件对最终产品的质量也起着关键的作用。

3 PLC操纵程序
PLC的程序能够采纳梯形图、语句表、功能块等形式表示。

omron 公司的PLC提供了大量的PLC功能块,功能块是一个包括标准处置功能的大体单元,该标准处置功能事前概念好,由于具有标准处置功能,故功能块不包括实际的地址,只有变量,用户能够在变量中设置地址和常数。

利用CX-Programmer可将单个功能块保留为一个独立的文件,从而使该功能块也适用于其它PLC的应用程序。

当创建或调试程序时,反复的利用"成熟"的功能块将节省程序开发时刻,有效的减少人为的编码错误,使程序结构简明清楚,更易于明白得。

多电机同步操纵系统的部份PLC程序如图4所示:
4 结语
PLC作为先进的自动操纵装置,能够应用于多种自动化操纵系统中。

关于同步性能要求较高的场合,能够采纳PLC、矢量操纵变频器、
三相异步电动机、脉冲编码器等组成高性能调速系统。

随着运算机技术数字技术的普遍应用,自动操纵领域也随之发生了庞大的变革,进一步提高拖动系统的操纵精度及其稳固性已是必然趋势。

参考文献
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