CN205693589U - 一种双电机同步控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双电机同步控制装置，其包括上位机、下位机、第一、第二变频器、第一、第二交流感应电机、第一、第二光电编码器和张力传感器；上位机与下位机之间采用MPI通讯方式，下位机与第一、第二变频器之间采用PROFIBUS‑DP现场总线通讯方式；第一、第二光电编码器分别对第一、第二交流感应电机的转速进行检测，并将检测到的转速反馈信号输入至下位机，张力传感器采集第一、第二交流感应电机皮带间的张力值，并将张力值反馈至下位机；下位机根据第二交流感应电机给定转速和所述第二交流感应电机反馈转速信号，计算获得第二转速控制值，输出至第二变频器，对第二交流感应电机进行控制，根据给定张力、所述的反馈张力值和所述的第一交流感应电机反馈转速信号计算获得第一转速控制值，输出至第一变频器，对第一交流感应电机进行控制。本实用新型性能稳定可靠、控制数据传输速度快、控制精度高、抗干扰能力强，可实现网络化、数字化远程控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力传动控制技术，具体讲是一种双电机同步控制装置。
背景技术
传统的双电机“同步”传动采用直流电动机加变速箱传动，电机之间采用摆式或辊式松紧架和旋转变压器、自整角机等同步装置调节电机的转速，或者采用张力传感器构成恒张力控制系统，存在着可靠性差、控制精度低、抗干扰能力弱，控制操作管理不方便等缺点。这样的双电机“同步”传动控制装置往往采用闭环反馈控制的模拟装置，而这些装置经常受到电位器接触不良、元器件参数变化、放大器温度漂移及各种电磁辐射因素的干扰。如果采用工业控制计算机作为上位机，数字控制器PLC作为主控单元，采用现场总线技术实现PLC与变频器之间的数据传输，PLC与变频器之间通过PROFIBUS-DP现场总线即可实现通讯功能进行数据交换，控制两台变频器的运行，从而实现双电机“同步”传动控制，则可以很好的避免这些问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种双电机同步控制装置，该装置能够实现对两台交流感应电机“同步”传动控制，系统性能稳定可靠、控制数据传输速度快、控制精度高、抗干扰能力强，可实现网络化、数字化远程控制。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种双电机同步控制装置，包括上位机、下位机、第一、第二变频器、第一、第二交流感应电机、第一、第二光电编码器和张力传感器；所述上位机与下位机之间采用MPI通讯方式，下位机与第一、第二变频器之间采用PROFIBUS-DP现场总线通讯方式；所述第一、第二光电编码器分别对第一、第二交流感应电机的转速进行检测，并将检测到的转速反馈信号输入至所述下位机；所述张力传感器采集第一、第二交流感应电机皮带间的张力值，并将张力值反馈至所述下位机；所述下位机根据第二交流感应电机给定转速和所述第二交流感应电机反馈转速信号，计算获得第二转速控制值，输出至第二变频器，对第二交流感应电机进行控制，根据给定张力、所述的反馈张力值和所述的第一交流感应电机反馈转速信号计算获得第一转速控制值，输出至第一变频器，对第一交流感应电机进行控制。
所述上位机采用工业控制计算机。
所述下位机采用西门子PLC S7-300 CPU315-2DP。
所述下位机还包含电源模块PS307 10A、高速计数模块FM350、数字量输入模块SM321和模拟量输入模块SM331。
所述变频器为西门子MMV变频器，其前面板上安装有PROFIBUS-DP模块CB15。
所述第一交流感应电机为从电机，第二交流感应电机为主电机。
所述光电编码器为YGM-615型增量式圆光栅编码器。
张力传感器为SL100型传感器。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本实用新型双电机同步控制装置，采用工业控制计算机作为上位机，采用数字控制器PLC作为主控单元，采用现场总线技术实现PLC与变频器之间的数据传输，PLC通过控制两台变频器实现两台交流感应电机的同步协调运行，系统性能稳定可靠、控制数据传输速度快、控制精度高、抗干扰能力强，可实现网络化、数字化远程控制。
附图说明
图1为本实用新型系统框图。
图2为本实用新型系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型一种双电机同步控制装置，包括上位机、下位机、第一变频器1、第二变频器2、第一交流感应电机M1、第二交流感应电机M2、第一光电编码器1、第二光电编码器2和张力传感器；第一、第二光电编码器分别对第一、第二交流感应电机的转速进行检测，并将检测到的转速反馈信号输入至下位机，张力传感器采集第一和第二交流感应电机皮带间的张力值，并将张力值反馈至下位机；下位机根据第二交流感应电机给定转速、张力给定值、张力反馈值、第一交流感应电机转速反馈值，计算获得第一转速控制值，输出至第一变频器，对第一交流感应电机进行控制，根据第二交流感应电机给定转速和转速反馈值，计算获得第二转速控制值，输出至第二变频器，对第二交流感应电机进行控制。
如图2所示，本实用新型一种双电机同步控制装置，采用工业控制计算机作为上位机，采用可编程控制器S7-300PLC作为主控单元，工业控制计算机与PLC之间采用MPI通讯方式，PLC与单台变频器之间采用PROFIBUS-DP现场总线通讯方式。PLC主控单元配置有电源模块PS30710A，数字量输入模块SM321，模拟量输入模块SM331，高速计数模块FM350。变频器采用西门子MMV型号，交流电机的型号为Y100L1-4，额定功率为2.2kW，额定电流为5A，额定转速1420r/min。采用YGM-615型增量式圆光栅编码器对电机转速进行检测，采用SL100型传感器对电机间的皮带张力进行检测。
本实施例使用主从控制策略，使第一交流感应电机为从电机M1，第二交流感应电机M2为主电机。首先给定第二交流感应电机M2的转速，使用速度控制器实现第二交流感应电机M2速度闭环控制。然后根据张力给定信号与张力反馈信号使用张力控制器计算获得第一交流感应电机M1与第二交流感应电机M2的速度差信号，再根据第二交流感应电机M2速度给定信号与所述速度差信号计算获得第一交流感应电机M1的速度给定信号，最后根据所述第一交流感应电机M1的速度给定信号与第一交流感应电机速度反馈信号使用速度控制器计算获得第二交流感应电机转速值，并将该转速值赋予第二交流感应电机的变频器。
Claims (8)
1.本实用新型一种双电机同步控制装置，其特征在于：包括上位机、下位机、第一、第二变频器、第一、第二交流感应电机、第一、第二光电编码器和张力传感器；所述上位机与下位机之间采用MPI通讯方式，下位机与第一、第二变频器之间采用PROFIBUS-DP现场总线通讯方式；所述第一、第二光电编码器分别对第一、第二交流感应电机的转速进行检测，并将检测到的转速反馈信号输入至所述下位机；所述张力传感器采集第一、第二交流感应电机皮带间的张力值，并将张力值反馈至所述下位机；所述下位机根据第二交流感应电机给定转速和所述第二交流感应电机反馈转速信号，计算获得第二转速控制值，输出至第二变频器，对第二交流感应电机进行控制，根据给定张力、所述的反馈张力值和所述的第一交流感应电机反馈转速信号计算获得第一转速控制值，输出至第一变频器，对第一交流感应电机进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述上位机采用工业控制计算机。
3.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述下位机采用西门子S7-300PLC CPU315-2DP。
4.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述下位机还包含电源模块PS307 10A、高速计数模块FM350、数字量输入模块SM321和模拟量输入模块SM331。
5.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述变频器为西门子MMV变频器，其前面板上安装有PROFIBUS-DP模块CB15。
6.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述第一交流感应电机为从电机，第二交流感应电机为主电机。
7.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述光电编码器为YGM-615型增量式圆光栅编码器。
8.根据权利要求1所述的一种双电机同步控制装置，其特征在于：所述张力传感器为SL100型传感器。
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