一種雙電機同步控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙電機同步控制裝置，其包括上位機、下位機、第一、第二變頻器、第一、第二交流感應電機、第一、第二光電編碼器和張力傳感器；上位機與下位機之間采用MPI通訊方式，下位機與第一、第二變頻器之間采用PROFIBUS?DP現場總線通訊方式；第一、第二光電編碼器分別對第一、第二交流感應電機的轉速進行檢測，并將檢測到的轉速反饋信號輸入至下位機，張力傳感器采集第一、第二交流感應電機皮帶間的張力值，并將張力值反饋至下位機；下位機根據第二交流感應電機給定轉速和所述第二交流感應電機反饋轉速信號，計算獲得第二轉速控制值，輸出至第二變頻器，對第二交流感應電機進行控制，根據給定張力、所述的反饋張力值和所述的第一交流感應電機反饋轉速信號計算獲得第一轉速控制值，輸出至第一變頻器，對第一交流感應電機進行控制。本實用新型性能穩定可靠、控制數據傳輸速度快、控制精度高、抗干擾能力強，可實現網絡化、數字化遠程控制。
【專利說明】
一種雙電機同步控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力傳動控制技術，具體講是一種雙電機同步控制裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的雙電機“同步”傳動采用直流電動機加變速箱傳動，電機之間采用擺式或輥式松緊架和旋轉變壓器、自整角機等同步裝置調節電機的轉速，或者采用張力傳感器構成恒張力控制系統，存在著可靠性差、控制精度低、抗干擾能力弱，控制操作管理不方便等缺點。這樣的雙電機“同步”傳動控制裝置往往采用閉環反饋控制的模擬裝置，而這些裝置經常受到電位器接觸不良、元器件參數變化、放大器溫度漂移及各種電磁輻射因素的干擾。如果采用工業控制計算機作為上位機，數字控制器PLC作為主控單元，采用現場總線技術實現PLC與變頻器之間的數據傳輸，PLC與變頻器之間通過PROFIBUS-DP現場總線即可實現通訊功能進行數據交換，控制兩臺變頻器的運行，從而實現雙電機“同步”傳動控制，則可以很好的避免這些問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種雙電機同步控制裝置，該裝置能夠實現對兩臺交流感應電機“同步”傳動控制，系統性能穩定可靠、控制數據傳輸速度快、控制精度高、抗干擾能力強，可實現網絡化、數字化遠程控制。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0005]—種雙電機同步控制裝置，包括上位機、下位機、第一、第二變頻器、第一、第二交流感應電機、第一、第二光電編碼器和張力傳感器;所述上位機與下位機之間采用MPI通訊方式，下位機與第一、第二變頻器之間采用PROFIBUS-DP現場總線通訊方式;所述第一、第二光電編碼器分別對第一、第二交流感應電機的轉速進行檢測，并將檢測到的轉速反饋信號輸入至所述下位機;所述張力傳感器采集第一、第二交流感應電機皮帶間的張力值，并將張力值反饋至所述下位機;所述下位機根據第二交流感應電機給定轉速和所述第二交流感應電機反饋轉速信號，計算獲得第二轉速控制值，輸出至第二變頻器，對第二交流感應電機進行控制，根據給定張力、所述的反饋張力值和所述的第一交流感應電機反饋轉速信號計算獲得第一轉速控制值，輸出至第一變頻器，對第一交流感應電機進行控制。
[0006]所述上位機采用工業控制計算機。
[0007]所述下位機采用西門子PLC S7-300 CPU315-2DP。
[0008]所述下位機還包含電源模塊PS30710A、高速計數模塊FM350、數字量輸入模塊SM321和模擬量輸入模塊SM331。
[0009]所述變頻器為西門子MMV變頻器，其前面板上安裝有PROFIBUS-DP模塊CBl 5。
[0010]所述第一交流感應電機為從電機，第二交流感應電機為主電機。
[0011]所述光電編碼器為YGM-615型增量式圓光柵編碼器。
[0012]張力傳感器為SL100型傳感器。
[0013]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0014]本實用新型雙電機同步控制裝置，采用工業控制計算機作為上位機，采用數字控制器PLC作為主控單元，采用現場總線技術實現PLC與變頻器之間的數據傳輸，PLC通過控制兩臺變頻器實現兩臺交流感應電機的同步協調運行，系統性能穩定可靠、控制數據傳輸速度快、控制精度高、抗干擾能力強，可實現網絡化、數字化遠程控制。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型系統框圖。
[0016]圖2為本實用新型系統結構圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型一種雙電機同步控制裝置，包括上位機、下位機、第一變頻器1、第二變頻器2、第一交流感應電機Ml、第二交流感應電機M2、第一光電編碼器1、第二光電編碼器2和張力傳感器;第一、第二光電編碼器分別對第一、第二交流感應電機的轉速進行檢測，并將檢測到的轉速反饋信號輸入至下位機，張力傳感器采集第一和第二交流感應電機皮帶間的張力值，并將張力值反饋至下位機;下位機根據第二交流感應電機給定轉速、張力給定值、張力反饋值、第一交流感應電機轉速反饋值，計算獲得第一轉速控制值，輸出至第一變頻器，對第一交流感應電機進行控制，根據第二交流感應電機給定轉速和轉速反饋值，計算獲得第二轉速控制值，輸出至第二變頻器，對第二交流感應電機進行控制。
[0019]如圖2所示，本實用新型一種雙電機同步控制裝置，采用工業控制計算機作為上位機，采用可編程控制器S7-300PLC作為主控單元，工業控制計算機與PLC之間采用MPI通訊方式，PLC與單臺變頻器之間采用PROFIBUS-DP現場總線通訊方式。PLC主控單元配置有電源模塊PS30710A，數字量輸入模塊SM321，模擬量輸入模塊SM331，高速計數模塊FM350。變頻器采用西門子MMV型號，交流電機的型號為Yl00U-4，額定功率為2.2kff，額定電流為5A，額定轉速1420r/min。采用YGM-615型增量式圓光柵編碼器對電機轉速進行檢測，采用SL100型傳感器對電機間的皮帶張力進行檢測。
[0020]本實施例使用主從控制策略，使第一交流感應電機為從電機Ml，第二交流感應電機M2為主電機。首先給定第二交流感應電機M2的轉速，使用速度控制器實現第二交流感應電機M2速度閉環控制。然后根據張力給定信號與張力反饋信號使用張力控制器計算獲得第一交流感應電機Ml與第二交流感應電機M2的速度差信號，再根據第二交流感應電機M2速度給定信號與所述速度差信號計算獲得第一交流感應電機Ml的速度給定信號，最后根據所述第一交流感應電機Ml的速度給定信號與第一交流感應電機速度反饋信號使用速度控制器計算獲得第二交流感應電機轉速值，并將該轉速值賦予第二交流感應電機的變頻器。
【主權項】
1.本實用新型一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:包括上位機、下位機、第一、第二變頻器、第一、第二交流感應電機、第一、第二光電編碼器和張力傳感器;所述上位機與下位機之間采用MPI通訊方式，下位機與第一、第二變頻器之間采用PROFIBUS-DP現場總線通訊方式;所述第一、第二光電編碼器分別對第一、第二交流感應電機的轉速進行檢測，并將檢測到的轉速反饋信號輸入至所述下位機;所述張力傳感器采集第一、第二交流感應電機皮帶間的張力值，并將張力值反饋至所述下位機;所述下位機根據第二交流感應電機給定轉速和所述第二交流感應電機反饋轉速信號，計算獲得第二轉速控制值，輸出至第二變頻器，對第二交流感應電機進行控制，根據給定張力、所述的反饋張力值和所述的第一交流感應電機反饋轉速信號計算獲得第一轉速控制值，輸出至第一變頻器，對第一交流感應電機進行控制。2.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述上位機采用工業控制計算機。3.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述下位機采用西門子S7-300PLC CPU315-2DP。4.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述下位機還包含電源模塊PS307 1(^、高速計數模塊?1350、數字量輸入模塊31321和模擬量輸入模塊31331。5.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述變頻器為西門子MMV變頻器，其前面板上安裝有PROFIBUS-DP模塊CBl 5。6.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述第一交流感應電機為從電機，第二交流感應電機為主電機。7.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述光電編碼器為YGM-615型增量式圓光柵編碼器。8.根據權利要求1所述的一種雙電機同步控制裝置，其特征在于:所述張力傳感器為SLlOO型傳感器。
【文檔編號】H02P5/747GK205693589SQ201620628004
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620628004.9, CN 201620628004, CN 205693589 U, CN 205693589U, CN-U-205693589, CN201620628004, CN201620628004.9, CN205693589 U, CN205693589U
【發明人】彭思敏, 王建崗, 王銀杰, 何堅強, 秦生升
【申請人】鹽城工學院