專利名稱:退火窯伺服驅動裝置制造方法
【專利摘要】一種退火窯伺服驅動裝置，它具有：對整機進行控制的控制電路；驅動電路1，該電路的輸入端接控制電路；驅動電路2，該電路的輸入端接控制電路。本實用新型將伺服驅動技術在玻璃行業中的應用相比傳統變頻控制技術，提高了玻璃傳動精度，而且本實用新型在編碼器信號傳輸過程中采用差分傳輸方式，保證編碼器信號送至伺服驅動器時不失真，進一步確保精度，本實用新型具有調速范圍大、可靠性高、操作方便等優點。
【專利說明】退火窯伺服驅動裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動控制【技術領域】，具體涉及到一種用于玻璃生產線上退火窯中的伺服驅動裝置。
【背景技術】
[0002]變頻調速技術的日益成熟和不斷完善，目前玻璃生產線上退火窯主傳動的調速控制基本上都是采用變頻調速控制。但是，近年來，隨著平板顯示器技術飛速發展，對超薄玻璃需求與日俱增，目前，國內對0.3mm?1.1mm超薄玻璃年需求量約為5000萬平方米，并以每年15%的速度遞增。對于超薄玻璃生產，要求高的速度穩定性，變頻調速技術已經不能滿足超薄玻璃生產所需的高精度要求。
[0003]眾所周知，伺服驅動技術具有精度高，響應快等眾多優點，其內部采用電流環加速度環再加位置環的控制方式，使得驅動器在任一時刻都能知道電機的當前速度，更能知道電機轉動的當前位置。有了這些參數，驅動器便能夠實時調節輸出，讓電機始終運行在最佳狀態下，大大提高調節精度。因此，其被廣泛用于控制精度要求高的場合，但由于傳統玻璃生產厚度相對較厚，對精度要求并不是特別苛刻，所以一直沒有應用在玻璃行業上。
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有玻璃生產退火窯傳動調速裝置的不足，提供一種結構簡單、操作方便、控制精度高的退火窯伺服驅動裝置。
[0005]解決上述技術問題所采用的技術方案是它具有:對整機進行控制的控制電路；驅動電路I，該電路的輸入端接控制電路；驅動電路2，該電路的輸入端接控制電路。
[0006]本實施例的驅動電路I為:伺服驅動器SFOl的三個電源輸入端R、S、T端分別通過低壓斷路器IQL接三相電源的A、B、C相，伺服驅動器SFOl的AI2+端通過導線與信號隔離器CZ3035的4端相連、AI2 -端通過導線與信號隔離器CZ3035的5端相連、A02+端通過導線接速度顯示器SIl的4端、A02 -端通過導線接速度顯示器SIl的3端、Xl端通過導線接中間繼電器1KA3常開觸點的一端、X2端通過導線接中間繼電器1KA4常開觸點和中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X4端通過導線接中間繼電器1KA6常開觸點的另一端、X6端通過導線接中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X7端通過導線接中間繼電器IKAl常閉觸點的一端，中間繼電器IKAl常閉觸點的另一端和中間繼電器1KA3?中間繼電器1KA6常開觸點的另一端接伺服驅動器SFOl的COM端，伺服驅動器SFOl的AOl+端通過導線接控制柜的11接線端、AOl -端通過導線接控制柜的12接線端、BRA端通過導線接中間繼電器1KA2的線圈的一端、BRC端接24V電源、TC端通過導線接中間繼電器IKAl的線圈的一端、TA端接24V電源；電動機Ml的三個電源輸入端分別接伺服驅動器SFOl的U、V、W端，電動機Ml上安裝有編碼器PGl，編碼器PGl通過數據線與伺服驅動器SFOl相連。
[0007]本實用新型將伺服驅動技術在玻璃行業中的應用相比傳統變頻控制技術，提高了玻璃傳動精度，而且本實用新型在編碼器信號傳輸過程中采用差分傳輸方式，保證編碼器信號送至伺服驅動器時不失真，進一步確保精度，本實用新型具有調速范圍大、可靠性高、操作方便等優點。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的電氣原理方框圖。
[0009]圖2是圖1中控制電路和驅動電路I的電子線路原理圖。
[0010]圖3是圖1中驅動電路2的電子線路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。
[0012]實施例1
[0013]在圖1中，本實施例的退火窯伺服驅動裝置由控制電路、驅動電路1、驅動電路2連接構成，驅動電路I的輸入端接控制電路，驅動電路2的輸入端接控制電路。
[0014]本實施例的控制電路由手動輸入操作器HS、信號隔離器CZ3035連接構成，手動輸入操作器HS的11端接三相電源的C相、12端接三相電源的N相、25端通過導線接信號隔離器CZ3035的11端、26端接信號隔離器CZ3035的12端，信號隔離器CZ3035的I端接24V電源、2端接OV電源、4端和5端接驅動電路1、3端和6端接驅動電路2。
[0015]本實施例的驅動電路I由電動機M1、伺服驅動器SF01、編碼器PG1、中間繼電器IKAl?中間繼電器1KA6、中間繼電器2KA1、中間繼電器2KA2、多位轉換開關SAl、速度顯示器SI1、低壓斷路器1QL、低壓斷路器QL1、24V開關電源Tl連接構成。
[0016]伺服驅動器SFOl的三個電源輸入端R、S、T端分別通過低壓斷路器IQL接三相電源的A、B、C相，伺服驅動器SFOl的AI2+端通過導線與信號隔離器CZ3035的4端相連、AI2 -端通過導線與信號隔離器CZ3035的5端相連、A02+端通過導線接速度顯示器SIl的4端、A02 -端通過導線接速度顯示器SIl的3端、Xl端通過導線接中間繼電器1KA3常開觸點的一端、X2端通過導線接中間繼電器1KA4常開觸點和中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X4端通過導線接中間繼電器1KA6常開觸點的另一端、X6端通過導線接中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X7端通過導線接中間繼電器IKAl常閉觸點的一端，中間繼電器IKAl常閉觸點的另一端和中間繼電器1KA3?中間繼電器1KA6常開觸點的另一端接伺服驅動器SFOl的COM端。伺服驅動器SFOl的AOl+端通過導線接控制柜的11接線端、AOl -端通過導線接控制柜的12接線端、BRA端通過導線接中間繼電器1KA2的線圈的一端、BRC端接24V電源、TC端通過導線接中間繼電器IKAl的線圈的一端、TA端接24V電源。
[0017]電動機Ml的三個電源輸入端分別接伺服驅動器SFOl的U、V、W端，電動機Ml上安裝有編碼器PGl，編碼器PGl通過數據線與伺服驅動器SFOl相連。
[0018]三相電源的C相和N相分別通過低壓斷路器QLl接24V開關電源Tl，24V電源開關Tl輸出24V直流電，中間繼電器IKAl和中間繼電器1KA2的線圈另一端并聯接負極，多位轉化開關SAl的I號觸點、5號觸點、7號觸點通過導線接控制柜的13接線端，控制柜的13接線端通過導線接24V開關電源Tl的正極；多位轉換開關SAl的3號觸點通過導線接控制柜的14號接線端，控制柜的14號接線端通過導線接中間繼電器2KA1常閉觸點的一端，中間繼電器2KA1常閉觸點的另一端接24V開關電源Tl的正極；多位轉換開關SAl的2號觸點通過導線接控制柜的15接線端，控制柜15接線端通過導線接中間繼電器1KA3線圈的一端，中間繼電器1KA3線圈的另一端接24V開關電源Tl的負極；多位轉換開關SAl的8號觸點通過導線接控制柜的16接線端，控制柜16接線端通過導線接中間繼電器1KA2常開觸點、中間繼電器2KA2常閉觸點、中間繼電器2KAI常開觸點的一端，中間繼電器2KA2常閉觸點的另一端接中間繼電器2KA1常開觸點的另一端并通過導線接24V開關電源Tl的正極，中間繼電器1KA2常開觸點的另一端通過導線接中間繼電器1KA3常閉觸點的一端，中間繼電器1KA3常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器1KA6常閉觸點的一端，中間繼電器1KA6常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器1KA4線圈的一端，中間繼電器1KA4線圈的另一端接24V開關電源Tl的負極；多位轉換開關SAl的4號觸點接控制柜的17接線端，控制柜17接線端通過導線接中間繼電器1KA4常閉觸點的一端，中間繼電器1KA4常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器1KA5線圈的一端，中間繼電器1KA5線圈的另一端接24V開關電源Tl的負極；多位轉換開關SAl的6號觸點接控制柜的18接線端，控制柜18接線端通過導線接中間繼電器1KA6線圈的一端，中間繼電器1KA6線圈的另一端接24V開關電源Tl的負極。
[0019]本實施例的驅動電路2由電動機M2、伺服驅動器SF02、編碼器PG2、速度顯示器SI2、低壓斷路器2QL、24V開關電源T2、低壓斷路器QL2、中間繼電器2KA1?中間繼電器2KA6、中間繼電器1KA1、中間繼電器1KA2連接構成。
[0020]伺服驅動器SF02的AI2+端通過導線與信號隔離器CZ3035的3端相連、AI2 -端通過導線與信號隔離器CZ3035的6端相連。
[0021]多位轉化開關SAl的11號觸點、15號觸點、13號觸點通過導線接控制柜的13接線端，控制柜的13接線端通過導線接24V開關電源T2的正極；多位轉換開關SAl的9號觸點通過導線接控制柜的14號接線端，控制柜的14號接線端通過導線接中間繼電器IKAl常閉觸點的一端，中間繼電器IKAl常閉觸點的另一端接24V開關電源T2的正極；多位轉換開關SAl的16號觸點通過導線接控制柜的15接線端，控制柜15接線端接中間繼電器2KA3線圈的一端，中間繼電器2KA3線圈的另一端接24V開關電源T2的負極；多位轉換開關SAl的14號觸點通過導線接控制柜的16接線端，控制柜16接線端通過導線接中間繼電器2KA2常開觸點、中間繼電器1KA2常閉觸點、中間繼電器IKAl常開觸點的一端，中間繼電器1KA2常閉觸點的另一端接中間繼電器IKAl常開觸點的另一端并通過導線接24V開關電源T2的正極，中間繼電器2KA2常開觸點的另一端通過導線接中間繼電器2KA3常閉觸點的一端，中間繼電器2KA3常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器2KA6常閉觸點的一端，中間繼電器2KA6常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器2KA4線圈的一端，中間繼電器2KA4線圈的另一端接24V開關電源T2的負極；多位轉換開關SAl的10號觸點接控制柜的17接線端，控制柜17接線端通過導線接中間繼電器2KA4常閉觸點的一端，中間繼電器2KA4常閉觸點的另一端通過導線接中間繼電器2KA5線圈的一端，中間繼電器2KA5線圈的另一端接24V開關電源T2的負極；多位轉換開關SAl的12號觸點接控制柜的18接線端，控制柜18接線端通過導線接中間繼電器2KA6線圈的一端，中間繼電器2KA6線圈的另一端接24V開關電源T2的負極。其他零部件及零部件的連接關系與驅動電路I相同。
[0022]本實用新型的工作原理如下:
[0023]伺服驅動器的速度通過三種方式給定，一是通過DCS遠程給定，電信號由伺服驅動器的All+端和All -端輸入；二是通過手操器給定，手操器輸出電信號由伺服驅動器的A12+端和A12 -端輸入；三是通過伺服驅動器內部自帶的顯示操作面板來設定速度，這三種給定方式不能同時進行給定，由轉換開關SAl控制伺服驅動器在同一時刻只會接收一種給定信號，并按此給定信號運行。轉換開關SAl共設有四個檔位:1、2、3、4，可以手動切換至任意一種檔位，不同的檔位對應著不同的工作方式。
[0024]本實用新型采用兩臺電機Ml和M2進行退火窯主傳動，電機Ml和電機M2分別由伺服驅動器SFOl和伺服驅動器SF02進行獨立控制，因連續生產的特殊性，正常時兩臺電機同時運轉，一臺速度高為主機處于帶載狀態，另一臺速度低為從機處于隨動狀態。當帶載電機發生故障時，隨從電機轉速立即上升至正常帶載速度，以此實現不停機無級切換，從而保證生產線時刻運轉。
[0025]兩臺伺服驅動器根據轉換開關SAl的切換來切換自身的工作方式，轉換開關1、2、3、4四個檔位分別對應1#、2#、本體、DCS四種工作狀態。
[0026]當轉換開關處在I檔位時即1#狀態，轉換開關SAl有兩對觸點接通分別是7號觸點和8號觸點、9號觸點和10號觸點，中間繼電器1KA2和中間繼電器2KA2的常開觸點得電吸合、常閉觸點斷開，中間繼電器IKAl和中間繼電器2KA1常開觸點不得電斷開、常閉觸點閉合，此時中間繼電器1KA4和中間繼電器2KA5的常開觸點得電吸合、常閉觸點斷開；伺服驅動器SFOl的X2端口閉合，伺服驅動器SF02的X2端口和X6端口閉合，伺服驅動器SFOl和伺服驅動器SF02分別讀取AI2端口輸入的由手操器HS輸出經信號隔離器CZ3035 —分為二的速度給定值，此時伺服驅動器SFOl按照給定值的100%速度運行，處于帶載狀態，而伺服驅動器SF02則按照接收值的95%速度運行，跟隨伺服驅動器SFOl運行。
[0027]當伺服驅動器SFOl發生故障時，中間繼電器IKAl常開觸點得電吸合、常閉觸點斷開，中間繼電器1KA2的常開觸點失電斷開、常閉觸點閉合，中間繼電器2KA4的常開觸點得電吸合、常閉觸點斷開，2KA5的常開觸點失電斷開、常閉觸點閉合，伺服驅動器SF02的X2端口閉合、X6端口斷開，此時伺服驅動器SF02轉換為主帶載狀態，接收手操器HS的給定，并將速度由給定值的95%上升至給定值的100%來運行。當伺服驅動器SFOl故障排除后，又重新恢復至故障前運行狀態。
[0028]當轉換開關SAl處在2檔位時即2#狀態，表示當前伺服驅動器SF02為主機，伺服驅動器SFOl為從機運行，工作原理和1#狀態相同。
[0029]當轉換開關SAl處在3檔位時即本體狀態，轉換開關SAl有兩對觸點接通分別是5 - 6和11 - 12，此時中間繼電器1KA6和中間繼電器2KA6的常開觸點得電吸合、常閉觸點斷開，伺服驅動器SFOl的X4端口閉合，伺服驅動器SF02的X4端口閉合，伺服驅動器SFOl和伺服驅動器SF02分別接收來自驅動器自帶操作面板上的給定值，伺服驅動器SFOl和伺服驅動器SF02均按照各自操作面板設定值的100%來運行，速度高的那臺電機帶載運行，互不影響。
[0030]當轉換開關SAl處在4檔位時即DCS狀態，轉換開關有兩對觸點接通分別是I _ 2和15 -16，此時中間繼電器1KA3和中間繼電器2KA3的常開觸點得電吸合，伺服驅動器SFOl的Xl端口閉合，伺服驅動器SF02的Xl端口閉合，伺服驅動器SFOl和伺服驅動器SF02分別接收由AIl端口輸入的DCS送過來的給定信號，伺服驅動器SFOl按照DCS給定值的100%運行，伺服驅動器SF02同樣按照DCS給定值的100%運行，兩臺伺服驅動器在DCS上分別給定，速度高的那臺電機帶載運行，互不影響。
【權利要求】
1.一種退火窯伺服驅動裝置，其特征在于它具有: 對整機進行控制的控制電路； 驅動電路1，該電路的輸入端接控制電路； 驅動電路2，該電路的輸入端接控制電路。2.根據權利要求1所述的退火窯伺服驅動裝置，其特征在于所述的驅動電路I為:伺服驅動器SFOl的三個電源輸入端R、S、T端分別通過低壓斷路器IQL接三相電源的A、B、C相，伺服驅動器SFOl的AI2+端通過導線與信號隔離器CZ3035的4端相連、AI2 -端通過導線與信號隔離器CZ3035的5端相連、A02+端通過導線接速度顯示器SIl的4端、A02 -端通過導線接速度顯示器SIl的3端、Xl端通過導線接中間繼電器1KA3常開觸點的一端、X2端通過導線接中間繼電器1KA4常開觸點和中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X4端通過導線接中間繼電器1KA6常開觸點的另一端、X6端通過導線接中間繼電器1KA5常開觸點的一端、X7端通過導線接中間繼電器IKAl常閉觸點的一端，中間繼電器IKAl常閉觸點的另一端和中間繼電器1KA3?中間繼電器1KA6常開觸點的另一端接伺服驅動器SFOl的COM端，伺服驅動器SFOl的AOl+端通過導線接控制柜的11接線端、AOl -端通過導線接控制柜的12接線端、BRA端通過導線接中間繼電器1KA2的線圈的一端、BRC端接24V電源、TC端通過導線接中間繼電器IKAl的線圈的一端、TA端接24V電源；電動機Ml的三個電源輸入端分別接伺服驅動器SFOl的U、V、W端，電動機Ml上安裝有編碼器PGl，編碼器PGl通過數據線與伺服驅動器SFOl相連。
【文檔編號】C03B25-00GK204265631SQ201420738843
【發明者】張宇干, 武鵬鵬, 徐露露, 劉國璽, 馮希卓 [申請人]安徽昊芯自動化科技有限公司