烟台三菱PLC设计培训,浅析PLC控制的多电机同步系统

如何用一个P L C控制两个或多个伺服电机同步
运行
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如何用一个PLC控制两个或多个伺服电机同步运行
主电机速度改变时，其它伺服电机也跟着同步运行.
用第一个伺服驱动的输出控制第二个伺服驱动器，就可以
实现同步运动了，只要要求不是太高这种方法完全可行。

同步分控制精度来确定控制方案的。

1：简单的多个伺服电机转速的同步，完全可以PLC不同输出口发同一个速度出去，这个不是跟随。

2：伺服驱动有脉冲输出功能，可以用这个控制下一台伺服的速度，这个是简单跟随。

3：相应速度和跟随精度要求很高，建议使用多轴运动控制器，以前见过派克的一款，假设有A/B/C三台伺服,使用PLC控制A伺服,然后A伺服有AB反馈,通过AB反馈到B 伺服达到对B伺服的控制,再通过B伺服的反馈,接到C伺服,这样就可以达到伺服的联动及同步性,以上的联动可能有毫秒级的偏差.但是使用在一般的机床上是没有什么问题的。

方法一：在一台电机上安装编码器，通过编码器的反馈去
控制进另一台电机，来达到同步；
方法二：利用运动型控制PLC，里面带有电子凸轮机构，可以进行同步跟踪控制；。

简析多电机同步控制技术我国现代工业的不断发展与机械自动化技术的不断提高，很多生产场合都无法满足现代工业的发展要求，其电机控制系统要求多台电机共同驱动一台设备运作。

在整个生产过程中，应尽量满足现代工业的发展需求，确保这些电机能够协调运行，所以多电机同步控制技术的应用越来越广泛，这种技术在机械传动系统中，尤其是卷接机组中，可以通过多个电机向多个主要机组，传递其生产需要的动力，这种传动方式是控制方式上的一大创新。

一、多电机同步控制技术为了保证多电机能够实现同步控制，可以通过两种方式：机械方式和电方式。

在同步控制技术应用初期，机械同步控制技术在工业自动化生产中广泛应用。

因为机械控制方式与传动连接十分可靠，这种连接在应用初期得到了广泛应用，但是这种机械控制方式有一些常见的缺点，整个系统智能运用一台电机作为动力输出，所以动力分配到各个单元的动力功率都比较小，很难进行系统同的维修工作，且系统只能获得有效的传动范围[1]。

机械同步控制系统通过齿轮、皮带、链条这些零件进行传动，造成整个系统出现劣迹误差，所以在整个控制过程中，系统的控制精度很容易受到影响。

工作人员在一些精度要求较高的环境，电方式的多电机协调控制更加灵活，拥有更高的精度和稳定性，并能在生产实践中，逐渐被完善。

二、卷接机中同步控制技术的应用流程多电机同步控制技术一般选用YJ27卷接机组，其机械设备结构复杂，且各个鼓轮的转速间应保持精准的比例关系。

现阶段，相关单位采用的是传统的机械式齿轮传动方式对各个鼓轮进行同步控制，从而保证系统精度，对于高速环境下的齿轮，工作人员应为其设置润滑系统，确保整个系统的传动链不会太长，机构系统导致传动造成过大，在连续工作时，造成设备损坏，润滑齿轮箱容易出现漏油，以及传动误差较大等现象，设备的维修量会大幅增加，传动系统速度的波动会影响卷接机的运用功能[2]。

（一）偏差耦合结构控制工作人员以YJ27卷接机组的几个主要的工作鼓轮作为研究对象，并总结这些设备的机械传动关系，得出他们之间的速度比例，然后算出每个鼓轮的负载特点，将与之相对的永磁同步电动机作为这种设备的驱动电机，在一定环境中建立起一个鼓轮的同步控制系统的仿真模型，然后通过这种仿真模型的相关原理，运用改进型屏偏差耦合对结构进行控制，制定模糊滑模控制策略，这也是一种比较理想的控制方法[3]。

浅析多电机的同步控制策略析摘要：本文分析了多电机同步控制技术，并讨论了控制策略和控制策略比较，同时展望了多电机的同步控制特性，如何控制多电机的同步精度已成为工业控制中的关键技术。

基于同步控制技术的理论，设计了同步控制系统的硬件平台。

在硬件平台的基础上，设计了软件部分。

通过改进同步控制算法，提高了同步精度。

关键词：多电机；同步控制；策略一、引言随着现代科学技术的发展和机电一体化水平的提高，电机已成为现代工业自动化系统中的重要执行机构。

电机由于其结构紧凑、控制方便、运行稳定、响应快等优良特性，应用于自动化程度高的场合，需要对印刷机械、制造等速度、位置、力矩等进行精确控制。

造纸机械、纺织机械、工业机器人、高速电梯、数控机床等重要行业得到广泛应用。

在许多工业自动化系统中，常常需要同时使用多个电机。

当电机之间存在速度和位置约束时，需要采用适当的控制策略来协调各电机的运行。

为了满足实际需要。

二、多电机同步控制技术多电机同步控制技术有着广泛的应用，如科学、自然科学、工程和社会。

同步控制技术是影响产品质量和生产效率的关键因素。

所谓的电机同步是指系统中的每个电机必须根据要求在自身运行和其他电机运行之间保持一定的关系。

通常有三种类型的不变关系:(1)在系统中的所有电机的速度或位移被保持相同，它是一个同步控制系统里最简单的系统。

(2)同步控制的多台电机的速度或角位移，维持一个不变的比例系数。

例如，在许多情况下，系统中的各个电机速度或位移并不要求保持同一个数据，但要求各台电机之问维持一定的比值。

(3)此外，除了上述两种情况外，还有第三种情况，在某些生产情况下，要求电机之间的速度或位移保持一个固定的差值，而不是要求它们之间保持一种比例系数。

同步控制系统的判断基于两个不同：同步差值和跟踪差值。

同步差异是电机之间的速度或位移的差异。

它反映了不同电机之间的同步。

跟踪差值是单台电机的输出值和给定值的比较，他反应的是电机本身对设定值的响应情况。

基于PLC的多节点同步控制技术研究随着工业自动化的快速发展，基于PLC的多节点同步控制技术成为了一个重要的研究领域。

本文将对该技术进行深入研究，并探讨其在工业生产中的应用和优势。

1. 研究背景及意义多节点同步控制技术是指通过PLC网络实现多个节点之间的同步控制。

在传统的单节点控制模式下，每个PLC控制一个设备或过程，它们之间无法实现实时的同步通信。

而在工业生产中，往往需要多个设备或过程之间的协调配合，以提高生产效率和品质。

因此，基于PLC的多节点同步控制技术的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

它可以实现设备之间的紧密协作、作业之间的精确配合，提高生产效率和稳定性，减少人工干预，降低生产成本。

2. 研究内容及方法基于PLC的多节点同步控制技术研究主要包括PLC网络结构设计、通信协议选择、同步策略制定和控制算法实现等方面。

首先，需要设计PLC网络结构。

根据具体生产环境和设备控制需求，选择合适的网络拓扑结构，如总线型、星型或环形。

合理的网络结构能够减少通信延迟，提高信号传输的可靠性。

其次，需要选择合适的通信协议。

目前常用的PLC通信协议有Modbus、Profibus、Ethernet等。

根据网络拓扑和通信性能要求，选择适合的协议，确保数据的可靠传输和实时性。

然后，需要制定同步策略。

根据设备之间的协作关系和同步需求，制定合理的同步策略，包括同步周期、同步方式（硬同步或软同步）等。

同时，还需考虑故障处理、容错机制等问题，保障系统的稳定运行。

最后，需要实现控制算法。

根据同步策略和控制需求，编写控制算法，实现PLC之间的数据交换和同步，确保各个节点之间的动作一致性。

3. 应用与优势基于PLC的多节点同步控制技术在工业生产中有着广泛的应用前景。

其主要优势如下：首先，实现设备之间的精确协同。

多节点同步控制技术可以确保各个设备之间的操作同步，从而避免设备之间的冲突和干扰。

例如，在一个自动化生产线中，不同设备的动作需要精确地协调配合，以确保生产效率和品质。

基于PLC和变频器的多电机同步控制系统的标准化设计摘要随着电力电子技术和自动控制技术等的飞速发展，电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的由变频器控制调速的时代，且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。

在工业控制实际生产工艺中，往往对多台电机的同步控制有了较高的要求。

比如造纸工艺要求中设备传动时应保证纸在各部分传送时具有恒定的速度及恒定的张紧度，这就使多电机同步控制的研究有了必要性。

本文重在阐述PLC和变频调速相关知识，并且利用该部分知识对由PC机、西门子PLC、变频器、异步电机等构成的多电机同步控制系统进行总结研究。

文中通过RS485接口的USS协议实现了PLC与变频器的串行通信，S7-200型PLC可以实时读取和设置变频器的相关参数，通讯速率较高。

同时还详细讨论了上位机与西门子S7-200型PLC 串口通信的条件以及运用高级语言编写PLC与PC机通信的接口程序原理等。

利用PLC 自由端口通信方式实现与上位机的串行数据传输，将变频器的信息通过S7-200实时传送到上位机中，实现了计算机与PLC的实时通信，利用PLC自身所具备的逻辑运算和数据处理功能。

关键词：变频器，PLC，造纸机，同步控制，USS协议Standardized Design of The PLC and Inverter-based Multi-motorSynchronous Control SystemABSTRACTWith the rapid development of power electronics and automatic control technology, such as motor speed from the relay control era to today's era of speed control by inverter, and a very wide range of applications in various fields of industry. The actual production process in industrial control, often have high requirements for synchronous control of multiple motors. Such as papermaking process requires equipment in transmission should ensure that the paper with a constant speed and constant degree of tension in various parts of transmission, which makes the multi-motor synchronous control of the study of necessity.This article focuses on elaborate knowledge of the PLC and frequency control, and the part of the knowledge constituted by the PC, Siemens PLC, inverter, induction motor and other multi-motor synchronous control system to summarize research. USS protocol via the RS485 interface the PLC and inverter serial communication, S7-200 PLC real-time read and set the drive parameters, the higher communication speed. Also discussed in detail the PC and Siemens S7-200 PLC serial port communication conditions as well as the use of high-level language to write the PLC and PC communication interface program principles. PLC free port communication with the host computer serial data transmission, the information of the inverter by the S7-200 real-time transmission to the host computer, the computer real-time communication with the PLC, the PLC itself with the logical operators and data processing functions.KEY WORDS: inverter, PLC, paper machine, synchronous control, the USS protocol目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 相关技术背景 (1)1.2.1 变频调速技术 (1)1.2.2 PLC技术 (2)1.2.3 西门子工业控制网络技术简介 (2)1.2.4 模糊控制技术 (3)2 变频调速技术分析与应用 (4)2.1 变频器的选择 (4)2.1.1 使用变频器的目的 (4)2.1.2 变频器的原理 (5)2.1.3 变频器的控制电路 (8)2.1.4 负载的分类 (9)2.1.5 变频器容量的计算 (10)2.2 变频调速技术 (11)2.2.1 变频调速的定义 (11)2.2.2 变频调速的原理 (11)2.2.3 变频调速的现实意义 (12)2.3 变频调速控制系统 (13)3 可编程控制器的分析与应用 (14)3.1 可编程控制器简介 (14)3.2 PLC的工作原理及功能特点 (14)3.3 PLC控制系统的结构 (16)3.4 SIEMENS S7-200系列PLC (17)3.4.1 西门子S7-200 PLC的功能概述 (17)3.4.2 西门子S7-200 PLC的工作模式 (18)3.4.3 S7-200 PLC网络的通信协议 (18)4 多电机同步控制系统的分析与设计 (20)4.1 控制方案研究 (20)4.2 系统硬件组成 (21)4.3 模糊PID控制 (23)4.3.1 常规PID控制 (23)4.3.2 模糊控制简介 (24)4.3.3 模糊PID控制器 (25)4.3.4 模糊PID参数模糊调整原则 (25)4.4基于模糊PID补偿算法的同步控制 (26)4.5 电机转速测量 (31)4.6 软件编程 (32)4.6.1 误差部分程序 (32)4.6.2 PID部分控制程序 (32)4.6.3 模糊控制部分程序 (33)5 系统通信设计和实现 (34)5.1 PLC与变频器的通讯 (34)5.1.1 变频调速装置驱动设置 (34)5.1.2 通过USS协议实现PLC和变频器的通讯 (36)5.1.3 PLC控制变频器的程序设计 (37)5.2 PLC与监控计算机通讯的实现 (40)5.2.1 通讯方法选择 (40)5.2.2 PC与PLC的通信硬件接线 (40)5.2.3 自由口模式下创建用户定义的通信方法 (41)5.2.4 自由口模式下S7-200 PLC与计算机的通信方法 (42)5.3 系统调试 (45)致谢 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

浅析ＰＬＣ控制的多电机同步系统摘要:通过对不同控制方法的分析,介绍了利用Omron系列PLC做为主控元件的多电机同步运行系统。

关键词:PLC 同步随动闭环电动机近年来,随着我国包装,分切,印刷,涂层等行业的蓬勃发展,做为配套的电气控制环节则对产品的质量起着关键的作用,目前以PLC做为中心控制元件的设备占有相当大的比重,并以其精确的控制,稳定的工作状态占据了十分重要的地位。

而在这些控制系统中核心问题便是各动力驱动轴的同步运行,即各电机的同步运行。

本文将介绍分析几种以OMRON系列PLC作为主控元件来实现多电机同步运行的方案。

1 系统控制方案1.1 随动系统随动系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台作为随动电机,随动电机紧跟着主电机运行;控制系统的基本组如图1所示。

在该系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过一定的运算转换为执行装置的控制信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行,通过编码器监测电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的控制命令,随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行。

1.2 闭环系统闭环控制系统,即两台电机由同一控制器(PLC)发出控制信号,然后再各自构成闭环系统,紧随控制器发出的信号,即可实现多电机的同步运行;控制系统的基本组如图2所示。

在这个系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过运算转换为执行装置的控制信号,同时发到两台电机的驱动器中,由于控制命令是相同的, 通过编码器监测电机的实际速度,与控制命令进行比较,构成闭环控制系统,这样只要两台电机的都紧随控制命令运行便可实现同步。

1.3 随动闭环系统随动闭环控制系统,综合了随动系统和闭环控制系统的特点,在随动控制系统的基础上构成了闭环控制。

两台电机驱动器由同一控制器(PLC)发出控制信号,并各自构成闭环系统,将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较,综合调整,使辅电机紧随主电机的运行速度,即可实现多电机的同步运行。

基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的分析与设计摘要：在科学技术的快速发展下，在各个行业领域内部开始广泛应用自动化技术，当前应用较多的是在工业领域的运用。

相关的企业包括机械制造业、食品行业、药品制作生产等已经制造出很多的自动化生产线。

常规情况下自动化生产线对变频器的应用包括通过PCL和人机结面2个方面实现控制的目的。

PLC控制器在自动化生产线中，作为在整个设备中核心部件，它能够更好地接收外部信号结合控制要求对电机和气缸以及液压缸等进行控制关键词：PLC；变频器；同步控制前言随着我国现代化建设全面开展，相关自动化科技的研发也在不断进行中，其中PLC自动控制技术能良好适配于变频器控制系统，在传统的顺序控制器的基础上融合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术等先进技术，大大提升了变频器的工作效率和系统稳定性。

1 PLC自动控制技术特点1.1可靠性高近年来我国社会生产压力逐渐变大，在相关政策的支持下工业自动化程度得到了明显提高，变频器在控制系统中的应用也变得越来越广泛。

PLC自动控制技术整合了微电子技术和自动控制技术的优势，降低了传统变频器中的电磁干扰，具有可靠性高的技术特点。

1.2操作简单PLC自动控制技术是一种新型工业控制技术，取代了继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立了柔性的远程控制系统。

其在变频器中的应用极大的解放了劳动力，从根本上实现了变频器的人工互动，充分展现了自动化技术的优势，具有操作简单，控制便捷的特点。

1.3适应性强PLC自动控制技术是现代自动化技术中适应性较强的技术，其在变频器中的应用可根据变频器的频率控制进行调节和模块的灵活选择。

因此，PLC自动控制技术在我国工业自动化生产中具有广阔的应用前景，PLC自动控制技术在变频器系统中的应用采用了统一的接线方式，并设置了不同的端口用于连接的建立，同时PLC自动控制技术采用的独特封装模式，也提升了PLC自动控制技术的适应性。