CN205657612U - 一种传动电机的速度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种传动电机的速度控制系统，包括：用于存储一速度补偿量和一目标输出速度的数据存储器；信号触发器，间隔预设周期输出一触发信号；接收触发信号，根据触发信号采集传动电机驱动器的当前运行速度的速度采集模块，与信号触发器连接；接收触发信号，根据触发信号获取当前运行速度、速度补偿量和目标输出速度，计算当前输出速度的控制模块，控制模块与信号触发器、数据存储器和速度采集模块连接；用于将当前输出速度传输至传动电机驱动器的信号输出器。本实用新型的方案，通过周期性调节传动电机驱动器的当前运行速度，使得位于同一生产线上的多个传动电机能够按照同一步调将当前运行速度调整到目标输出速度。

Description

一种传动电机的速度控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动化生产线技术领域，尤其涉及一种传动电机的速度控制系统。

背景技术

在一些生产线中，例如带钢生产线，因生产的需要，需要经常调整生产线的运行速度。其中，当前生产线的速度控制是通过可编程控制器(PLC)直接把设定速度值赋给传动电机驱动器，传动电机驱动器则按照自身的性能进行升速和降速控制。然而，由于多个传动电机驱动器自身的性能差异，使得各个传动电机驱动器之间在进行升速和降速控制时，速度不同步。例如传动电机驱动器之间的功率差异，使得功率较大的传动电机驱动器将当前速度提升或下降到目标输出速度所用的时间较短，而功率较小的传动电机驱动器将当前速度提升或下降到同一目标输出速度所用的时间长。另外，各个传动电机驱动器之间的同步差异，往往使得各个传动电机之间出现设备冲击，导致设备寿命降低，甚至会降低产品质量，出现残次品。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型的实施例提供了一种传动电机的速度控制系统，通过周期性调节传动电机驱动器的当前运行速度，使得位于同一生产线上的多个传动电机能够按照同一步调将当前运行速度调整到目标输出速度，克服了传动电机驱动器之间由于自身性能的差异导致的速度不同步问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

依据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种传动电机的速度控制系统，包括：

用于存储一速度补偿量和一目标输出速度的数据存储器；

信号触发器，间隔预设周期输出一触发信号；

接收所述触发信号，根据所述触发信号采集传动电机驱动器的当前运行速度的速度采集模块，与所述信号触发器连接；

接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度、所述速度补偿量和所述目标输出速度，计算当前输出速度的控制模块，所述控制模块与所述信号触发器、所述数据存储器和所述速度采集模块连接；

用于将所述当前输出速度传输至所述传动电机驱动器的信号输出器，所述信号输出器与所述控制模块连接。

可选地，所述控制模块包括：

第一比较器，分别与所述信号触发器、所述速度采集模块和所述数据存储器连接，接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度和所述目标输出速度，且所述当前运行速度大于所述目标输出速度时，输出第一信号；所述当前运行速度小于所述目标输出速度时，输出第二信号；

第二比较器，分别与所述第一比较器、所述速度采集模块、所述数据存储器和所述信号输出器连接，接收所述第一信号，根据所述第一信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述当前运行速度与所述目标输出速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度补偿量之差作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；所述当前运行速度与所述目标输出速度之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；

第三比较器，分别与所述第一比较器、所述速度采集模块、所述数据存储器和所述信号输出器连接，接收所述第二信号，根据所述第二信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述目标输出速度与所述当前运行速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度补偿量之和作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；当所述目标输出速度与所述速度补偿量之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器。

可选地，所述速度控制系统还包括：

输入控制器，与所述数据存储器连接，获取用户输入的速度改变时间、所述预设周期和所述目标输出速度，获取生产线的最大工艺线速度，并根据所述速度改变时间、所述预设周期和所述最大工艺线速度确定所述速度补偿量，并将确定的所述速度补偿量和接收的所述目标输出速度发送给所述数据存储器。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统，通过信号触发器周期性控制速度采集模块采集传动电机驱动器的当前运行速度，使得控制模块能够根据当前运行速度以及在数据存储器中存储的速度补偿量和目标输出速度，计算当前输出速度，从而通过信号输出器将计算的当前输出速度传输至传动电机驱动器。因此，本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统，通过周期性调节传动电机驱动器的当前运行速度，使得位于同一生产线上的多个传动电机能够按照同一步调将当前运行速度调整到目标输出速度，克服了传动电机驱动器之间由于自身性能的差异导致的速度不同步问题。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统的结构框图之一；

图2表示本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统的结构框图之二；

图3表示本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统在确定当前输出速度时所依据的原理示意图；

图4表示本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统在控制传动电机的当前运行速度时的应用流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

依据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种传动电机的速度控制系统，如图1所示，该传动电机的速度控制系统包括：

用于存储一速度补偿量和一目标输出速度的数据存储器2；

信号触发器3，间隔预设周期输出一触发信号；

接收所述触发信号，根据所述触发信号采集传动电机驱动器7的当前运行速度的速度采集模块4，与所述信号触发器3连接；

接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度、所述速度补偿量和所述目标输出速度，计算当前输出速度的控制模块5，所述控制模块5与所述信号触发器3、所述数据存储器2和所述速度采集模块4连接；

用于将所述当前输出速度传输至所述传动电机驱动器7的信号输出器6，所述信号输出器6与所述控制模块5连接。

其中，信号触发器3发送触发信号的预设周期大于传动电机驱动器7将当前运行速度改变一个速度补偿量所需的时间。即位于同一生产线上的各个传动电机驱动器7若需要在某一个周期内将该周期内的运行速度改变一个速度补偿量，则在下一个周期到达时，各个传动电机驱动器7的运行速度已经达到改变一个速度补偿量之后的速度。

所以，如图1所示，本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统，通过信号触发器3周期性控制速度采集模块4采集位于同一生产线上的各个传动电机驱动器7的当前运行速度，使得控制模块5在相应周期内，根据数据存储器2中存储的速度补偿量和目标输出速度，计算相应周期内的输出速度，进而通过信号输出器6将计算的输出速度传输给各个传动电机驱动器7，使得各个传动电机驱动器7在下一周期到达之前，可以达到相同的速度。按照上述方式周期运行，直到各个传动电机驱动器7的当前运行速度达到目标输出速度为止。即本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统，使得位于同一生产线上的多个传动电机能够按照同一步调将当前运行速度调整到目标输出速度，克服了传动电机驱动器之间由于自身性能的差异导致的速度不同步问题，使得生产线上的各个设备运行平稳，进一步延长设备使用寿命。

具体地，控制模块5可依据如图3所示的原理来计算当前输出速度。其中，Vmax表示生产线的最大工艺线速度，t表示速度改变时间，Ti表示预设周期，a表示速度补偿量。其中，目标输出速度可以是图3中斜线AB上任意一点，当前运行速度也可以是斜线AB上的任意一点。在图3中，每一个Ti内，目标输出速度与当前运行速度进行比较，如果其差值的绝对值大于速度补偿量，则当前运行速度增加或减少一个速度补偿量的值。

相应地，如图2所示，所述控制模块5包括：

第一比较器501，分别与所述信号触发器3、所述速度采集模块4和所述数据存储器2连接，接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度和所述目标输出速度，且所述当前运行速度大于所述目标输出速度时，输出第一信号；所述当前运行速度小于所述目标输出速度时，输出第二信号；

第二比较器502，分别与所述第一比较器501、所述速度采集模块4、所述数据存储器2和所述信号输出器6连接，接收所述第一信号，根据所述第一信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述当前运行速度与所述目标输出速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度补偿量之差作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器6；所述当前运行速度与所述目标输出速度之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器6；

第三比较器503，分别与所述第一比较器501、所述速度采集模块4、所述数据存储器2和所述信号输出器6连接，接收所述第二信号，根据所述第二信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述目标输出速度与所述当前运行速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度补偿量之和作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器6；当所述目标输出速度与所述当前运行速度之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器6。

其中，第一比较器501在接收到信号触发器3发送的触发信号时，获取位于同一生产线上的各个传动电机驱动器7的当前运行速度，并从数据存储器2中读取目标输出速度，然后将各个传动电机驱动器7的当前运行速度与目标输出速度进行比较，若当前运行速度大于目标输出速度，需要控制传动电机驱动器7进行降速，则输出第一信号；若当前运行速度小于目标输出速度，需要控制传动电机驱动器7进行升速，则输出第二信号。

第二比较器502用于控制传动电机驱动器7进行降速，当接收到第一比较器501输出的第一信号时，若当前运行速度与目标输出速度之差大于速度补偿量，则将当前运行速度与速度补偿量之差作为当前输出速度发送给信号输出器6；若前运行速度与目标输出速度之差小于速度补偿量，则将目标输出速度作 为当前输出速度发送给信号输出器6。

第三比较器503用于控制传动电机驱动器7进行升速，当接收到第一比较器501输出的第二信号时，若目标输出速度与当前运行速度之差大于速度补偿量，则将当前运行速度与速度补偿量之和作为当前输出速度发送给信号输出器6；若目标输出速度与当前运行速度之差小于速度补偿量，则将目标输出速度作为当前输出速度发送给信号输出器6。

由上述可知，本实用新型实施例中，控制模块5包括判断传动电机驱动器需要执行降速或升速的第一比较器501、控制传动电机驱动器进行降速的第二比较器502以及控制传动电机驱动器进行升速的第三比较器503。通过这三个比较器之间的连接及信号之间的传递，使得对传动电机的速度控制更加容易实现。

另外，数据存储器2中存储的目标输出速度和速度补偿量可以根据用户的实际需求进行调整。其中，速度补偿量与速度改变时间、预设周期(Ti一般设置为50～150毫秒，一般设置为100毫秒)、生产线的最大工艺线速度相关，且预设周期可在生产线调试期间进行确定。所以，速度补偿量可根据用户实时输入的速度改变时间、预设周期来实时改变。另外，目标输出速度、速度改变时间和最大工艺线速度还可从生产线的其他控制程序获得。

所以所述速度控制系统还可包括：

输入控制器1，与所述数据存储器2连接，获取用户输入的速度改变时间、所述预设周期和所述目标输出速度，获取生产线的最大工艺线速度，并根据所述速度改变时间、所述预设周期和所述最大工艺线速度确定所述速度补偿量，并将确定的所述速度补偿量和接收的所述目标输出速度发送给所述数据存储器2。其中，具体地，速度补偿量可依据公式a＝Vmax/t*Ti进行确定。

综上所述，本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统在控制传动电机驱动器7的当前运行速度时的应用流程图如图4所示，预先获取生产线的最大工艺线速度、速度改变时间、预设周期，并进行速度补偿量的计算，然后判断预设周期是否到达，并在到达时判断目标输出速度是否大于当前运行速度，若目标输出速度大于当前运行速度，则判断目标输出速度与当前运行速度之差是否大于速度补偿量，若大于，则当前输出速度等于当前运行速度与速度补偿量 之和，若小于，则当前输出速度等于目标输出速度；若目标输出速度小于当前运行速度，则判断当前运行速度与目标输出速度之差是否大于速度补偿量，若大于，则当前输出速度等于当前运行速度与速度补偿量之差，若小于，则当前输出速度等于目标输出速度。最后将计算获得的输出速度值发送给传动电机驱动器7，使得传动电机可以按照该输出速度值运行，直到传动电机驱动器的当前运行速度达到目标输出速度为止。

因此，本实用新型实施例的传动电机的速度控制系统通过输入控制器1、数据存储器2、信号触发器3、速度采集模块4、控制模块5以及信号输出器6之间的连接与配合，使得位于同一生产线上的各个传动电机能够按照同一步调调整当前运行速度，从而有效克服传动电机驱动器之间由于自身性能的差异导致的速度不同步问题，降低生产线在升速和降速的过程中出现的冲击，延长设备的使用寿命。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种传动电机的速度控制系统，其特征在于，包括：

用于存储一速度补偿量和一目标输出速度的数据存储器；

信号触发器，间隔预设周期输出一触发信号；

接收所述触发信号，根据所述触发信号采集传动电机驱动器的当前运行速度的速度采集模块，与所述信号触发器连接；

接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度、所述速度补偿量和所述目标输出速度，计算当前输出速度的控制模块，所述控制模块与所述信号触发器、所述数据存储器和所述速度采集模块连接；

用于将所述当前输出速度传输至所述传动电机驱动器的信号输出器，所述信号输出器与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的传动电机的速度控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

第一比较器，分别与所述信号触发器、所述速度采集模块和所述数据存储器连接，接收所述触发信号，根据所述触发信号获取所述当前运行速度和所述目标输出速度，且所述当前运行速度大于所述目标输出速度时，输出第一信号；所述当前运行速度小于所述目标输出速度时，输出第二信号；

第二比较器，分别与所述第一比较器、所述速度采集模块、所述数据存储器和所述信号输出器连接，接收所述第一信号，根据所述第一信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述当前运行速度与所述目标输出速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度补偿量之差作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；所述当前运行速度与所述目标输出速度之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；

第三比较器，分别与所述第一比较器、所述速度采集模块、所述数据存储器和所述信号输出器连接，接收所述第二信号，根据所述第二信号获取所述当前运行速度、所述目标输出速度和所述速度补偿量，当所述目标输出速度与所述当前运行速度之差大于所述速度补偿量时，将所述当前运行速度与所述速度 补偿量之和作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器；当所述目标输出速度与所述当前运行速度之差小于所述速度补偿量时，将所述目标输出速度作为所述当前输出速度发送给所述信号输出器。

3.根据权利要求1所述的传动电机的速度控制系统，其特征在于，所述速度控制系统还包括：

输入控制器，与所述数据存储器连接，获取用户输入的速度改变时间、所述预设周期和所述目标输出速度，获取生产线的最大工艺线速度，并根据所述速度改变时间、所述预设周期和所述最大工艺线速度确定所述速度补偿量，并将确定的所述速度补偿量和接收的所述目标输出速度发送给所述数据存储器。