5.用PLC控制,控制转速的指令由PLC的DA转换模块以直流0-10V形式向驱动电机的变频器发出,在每一个电机用编码器或测速齿轮加接近开关测量其实际转速并反馈给PLC,以第一电机实际转速为基准, PLC根据测量到的2#电机、3#电机的实际转速经运算处理后向控制2#电机和3#电机的变频器发出修正指令,保证3台电机实际转速趋于一致。
(二)分析:
在实际运行中输送链负载的变化是很大的,首先, 因为在输送链中存在转弯、高度升降,即使在输送链在空载时三个电机的负载也不是完全相等的,在生产过程中变化更大,尤其是在开始生产也就是向空线吊挂工件时(此时1#电机负载大于2#电机、而2#电机负载大于3#电机)以及生产结束开始也就是向输送链不挂只卸工件时(此时3#电机负载大于2#电机、而2#电机负载大于1#电机)及在换品种(新工件与老工件重量有差异)也会发生以上的情况。
(三)论证
第一种方法和第二种方法均是开环控制。第一种方法只适用于各电机负载相同和同步要求不太高的场合,第二种方法实际上只是把同一个速度给定信号简单复制几份或者按比例复制几份加到相应变频器上,它只适用于各电机负载相同或各电机负载不相同但负载不变而且同步要求不太高的场合。
第三种方法是半闭环控制,控制精度好于前两种,但也只适用于各电机负载相同或各电机负载不相同但负载不变而且同步要求不太高的场合。
第四种控制方式和第五种控制方式均是闭环控制,都能满足控制要求。比较起来,第四种控制方式以控制转矩为主,追求各电机转矩及速度同步,同步精度高一些,但配置价格较高;第五种控制方式以控制各电机速度为主,同步精度稍差一些,但配置价格较经济,因此,我们在经反复比较和考虑后决定采用第五种控制方式。
由于560米长的悬挂输送链是由1000多节40厘米长的链条联接而成,在吊挂工件后链条会有一些伸长,在悬挂输送链有两段温度高达摄氏150度以上,还有几段凉水喷淋或强迫风冷的地方,温度因数也会造成链条伸长或收缩,由于链条节数较多,即使每节微小长度的变化累积起来也会使三台实际转速同步的电机驱动的三部分链条的移动速度不相同。为此,必须对同步控制作一些修正,我们在每一个张紧伸缩节处安装了四个接近(限位)开关(稍快,很快, 稍慢,很慢),PLC根据每一个张紧伸缩节处的开关接通状况发出相应的修正指令
严格地说三电机同步实际上也不是完全同步,只是三电机趋向同步,是一个差异调整再差异再调整的过程。
四、硬件配置:
1. 变频器选择:考虑到台达M系列变频器具有较好的性能价格比,对环境适应能力强,可靠性较高,并且也考虑变频器长期运行,其功率应留有一定的余量,决定采用台达VFD037M43B,其输入电压为三相380V,输出功率为3.7千瓦。
2. PLC选择:为了实时监测和控制三台电机的转速,PLC必须有三路高速计数输入(同时占用3个输入点)和模拟量输出,“自动运行”、“停止” 占用2个输入点,三段输送链张紧伸缩节位置指示占用15个输入点, 三台变频器报警要占用3个输入点,三台变频器使能控制及报警输出要占用5个输出点,因此PLC必须具有3点或3点以上的高速计数输入通道,具有23个以上的输入点和五个输出点,台达EH系列PLC具有较高的性能价格比,它采用CPU+ASIC(高速运算处理晶片)双处理器,分工运算处理技术,基本指令速度可达0.24微秒,有四组计数频率可达200Khz的高速计数器,可带8个扩展模块,功能强,能满足要求, 最后采用的是台达EH系列PLC的DVP20EH00R+DVP08H11N+ DVP08H11N+DVP04DA-H,其输入点为28点,输出点为8点,有四路模拟量输出。
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