PLC控制的多电机同步运行系统方案介绍

陕西工业职业技术学院

基于PLC的变频器多段速调速系统设计

专 业： 机电一体化

班 级： 机电1105班

姓 名： 冯 志 超

指 导 教 师： 司 老 师

陕西工业职业技术学院

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目录

1 绪论 ........................................................................................................... 1矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

2课题的背景 .................................................................................................................................... 1

背景分析....................................................................... 错误！未定义书签。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

3 PLC 和变频器的介绍 .................................................................................................................. 5

4 PLC 的结构及特点 ...................................................................................................................... 5

5 PLC 的工作原理 .......................................................................................................................... 7

多电机同步控制系统设计与实现

唐红雨;陈飞;王翠军

【摘 要】The number of AC motors in the large asphalt mixing station is up

to a few dozen. In order to improve the accuracy of the proportion of raw

materials,the uniformity of vibration and stir,the coordination-synchronous

problem is to be considered in the multi-motors control. And large power

motors are easy to appear saturated during the long time load operation.

Aiming at this phenomenon,the ant-windup control strategy was designed

to improve the control performance of the system,and the correctness of

the strategy was verified by simulation. The monitoring system of the

mixing station was designed with PLC+Delphi,and the control flow of the

mixing station was simulated. The system could be used to monitor the

current of multi-motors in real time,and the communication protocols

基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计

本文没有目录。

II

引言

本文介绍了一个运动控制系统，该系统可以实现对伺服电机的精确控制。该系统由安装台面、XY伺服轴和旋转工作盘三部分组成。通过个人计算机与PLC通讯输入运行程序，设定运行参数后，QD75P2系统模块控制伺服放大器的输出，之后伺服放大器给伺服电机输出信号，伺服电机反馈信号到伺服放大器，从而驱动跟踪圆盘上的磁珠转动。

III

运动控制系统

运动控制(nControl)通常是指在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制加速度控制、转矩或力的控制。电气运动控制是由电力拖动发展而来的,电力拖动或电气传动是对以电动机为对象的控制系统的通称。从电力拖动开始,经历四十多年的发展过程,现代运动控制已成为一个以控制理论为基础，涵盖电机技术、电力电子技术、微电子技术、传感器检测技术、信息处理技术、自动控制技术、微计算机技术和计算机仿真和辅助制造技术等许多学科,且多种不同学科交叉应用的控制技术。

IV

运动控制系统的构建

该系统由两工位运动控制系统组成：2套伺服放大器及伺服电机、QD75系统模块、变频器、三菱可编程序控制器、触摸屏等组成。构建“PLC+伺服放大器+伺服电机+触摸屏”的运动控制系统。运动控制系统多种多样,但从基本结构上看,一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机、执行机构和传感器反馈检测装置等部分组成。其中的运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。它的主要任务是根据运动控制的逻辑、数学运算,为电机或其它动力和执行装置提供正确的控制信号。

V

系统组成

安装台面、XY伺服轴、旋转工作盘三大部分构成了运动控制模型。图中上端为XY十字工作台（伺服电机控制），考虑到机械强度的问题，Y轴有两个平行轴固定，其中左侧的为主动驱动轴，右侧为从动轴；X轴平面装有霍尔传感器；上方为旋转工作台，工作盘由交流电机（电机的速度由变频器控制）带着转动工作时，在工作盘放入磁钢，当工作盘转动时，X轴上部安装的传感器须一直能够对应到磁钢（XY轴随动，传感器保持检测到磁钢而不脱开）。负载圆盘是通过变频器控制的三相异步电动机控制运行速度。

浅谈同轴多电机同步控制

在数控系统中，有时采用多台电机联动虚拟为一个坐标轴，来驱动机床坐标的运动。最常用的多电机驱动为同步(Synchronous)运动的形式，比如，要求两台以相同的速度和位移运动的电机带动齿轮与齿条啮合作为一个坐标轴运动，这样的坐标轴被称为“同步轴”。同步技术被广泛应用在数控技术中，比如大跨距龙门机床的龙门直线移动、大型三坐标测量机的双柱直线移动，为保持运动的均匀，都需要两个电机同步驱动。

一、同步控制系统

本文主要从TFT-LCD产线内Stoker实现自动搬送的村田Crane Y-Axis四个私服电机的精确同步控制来讨论，使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点。现在我们所需要讨论的是为什么四个伺服电机的转速、定位达到同步，如图1所示。

图1

实现同步一般有两种方法：

一是机械同步：同步系统由机械装置组成。这种同步方法容易实现，但机械传动链复杂，传动件加工精度要求高，所需的零件多，难以更换传动比，且占用的空间大。

二是电伺服同步：同步系统由控制器、电子调节器、功率放大器、伺服电机和机械传动箱等组成。所需机械传动链简单、调试方便、精度高、容易改变电子齿轮比。

在电伺服同步系统中，“同步”的概念是指系统中具有两个或两个以上由电子控制的伺服放大器和伺服电机组成的“控制对象”，其中一个为“主(Master)控制对象”，另外一个或多个为“从(Slave)控制对象”，控制量为机械的位移或速度(对旋转运动为转角或转速)。通过控制器使“从控制对象”和“主控制对象”的输出控制量保持一定的严格比例关系，这种运动系统称为同步系统。一般同步系统的输出控制量为位置和速度。前面所提到的“同步轴”，“主控制对象”与“从控制对象”的输出控制量相等。

为了简化讨论，同步系统中的控制装置可被简化为具有一个积分环节的位置系统，其框图如图2所示。其中KV为简化后控制装置的位置控制器的开环增益，XC、XO为位置输入、输出；FC为速度指令，Δ为位置误差，KF为速度环增益。