摘要:在涂裝行業(yè)中,由于傳動(dòng)鏈一般為幾百米至上千米不等,因此傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)通常采用幾臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng),要求幾臺(tái)電機(jī)速度同步才能保證傳動(dòng)鏈的正常運(yùn)行,否則就會(huì)產(chǎn)生鏈條堆積或斷裂,使系統(tǒng)不能很好的運(yùn)行。同時(shí)本文將重點(diǎn)介紹龍格LG系列變頻器在傳動(dòng)鏈多臺(tái)電機(jī)同步控制的應(yīng)用。
一、前言
目前在涂裝行業(yè)中由于涂裝加工工藝流程較多,且規(guī)模較大,機(jī)械化生產(chǎn)線取代人工生產(chǎn)線。被加工工件多數(shù)采用吊空線或地盤(pán)線輸送,在整個(gè)加工工藝流程中循環(huán)運(yùn)行。傳動(dòng)鏈一般都很長(zhǎng),幾百米至幾千米不等。這樣,一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)根本實(shí)現(xiàn)不了,就要求幾臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)一條傳動(dòng)鏈,就必須讓電機(jī)實(shí)現(xiàn)同步控制,否則鏈條就容易堆積或斷裂。
二、控制方式及控制要求
解決多臺(tái)馬達(dá)作同步控制時(shí)多數(shù)廠家大都采用兩種控制方式。
1、采用滑差調(diào)速電機(jī)拖動(dòng)(俗稱(chēng)VS馬達(dá)控制器或速比控)。利用行程開(kāi)關(guān)調(diào)整滑差。VS馬達(dá)控制器是一種相當(dāng)簡(jiǎn)單的帶電壓負(fù)反饋的,單相晶閘管整流控制器,其控制器輸出一個(gè)直流供應(yīng)給VS馬達(dá)的勵(lì)磁線圈。此控制系統(tǒng)的負(fù)載特性相當(dāng)差,低速時(shí)速度極不穩(wěn)定,容易造成系統(tǒng)鏈條堆積或斷裂,且故障率很高。
2、采用變頻器加異步電機(jī)拖動(dòng),利用行程開(kāi)關(guān)調(diào)整速差。其控制原理是:在鏈條的每一傳動(dòng)段中,安裝一個(gè)驅(qū)動(dòng)座和一個(gè)調(diào)整座。調(diào)整座是可以移動(dòng)的,可以用于存儲(chǔ)過(guò)多的鏈條,當(dāng)鏈條區(qū)段速度不一致時(shí),鏈條會(huì)伸長(zhǎng)和收緊。這樣調(diào)整座的移動(dòng)會(huì)讓其行程開(kāi)關(guān)發(fā)生狀態(tài)變化,從而調(diào)整馬達(dá)的速度,使之達(dá)到平衡輸送的目的。此系統(tǒng)工作時(shí),調(diào)整是靠行程開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè),各區(qū)段鏈條的伸長(zhǎng)和收緊。我們知道調(diào)整座不可能做得太長(zhǎng),行程開(kāi)關(guān)也不能安裝太多。因此,馬達(dá)的速度調(diào)整是有級(jí)的、跳變的。調(diào)整幅度較大,調(diào)整座不斷調(diào)整,導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁動(dòng)作。機(jī)械磨損快,且傳動(dòng)鏈運(yùn)行速度下面我向大家介紹一種,性能更優(yōu)越,成本更低的傳動(dòng)鏈自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)方案。
首先我們采用深圳市安邦信電子有限公司生產(chǎn)的G11系列多功能矢量控制變頻器,因?yàn)榇俗冾l器在傳動(dòng)鏈的自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)方面有以下優(yōu)勢(shì)。
a、矢量控制技術(shù),穩(wěn)速精度是 開(kāi)環(huán)無(wú)速度傳感器矢量控制:±0.5% ,閉環(huán)有速度傳感器矢量控制:±0.02%
b、低頻轉(zhuǎn)矩大,0.5HZ 滿轉(zhuǎn)矩輸出。
c、功能強(qiáng)大特有頻率源選擇模式及給定模式,X、Y模式
d、過(guò)程PID控制系統(tǒng)。
只需從模擬量輸入端口(0- +10V/0-20MA)引入反饋信號(hào),即可實(shí)現(xiàn)過(guò)程PID系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。
因此在整個(gè)系統(tǒng)中,無(wú)需PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品作過(guò)程PID系統(tǒng)和其它功能,只要簡(jiǎn)單的線路聯(lián)接,就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳動(dòng)鏈的自動(dòng)化控制。
?。?)各驅(qū)動(dòng)馬達(dá)基本同步,傳動(dòng)鏈條不堆積,不斷裂。
?。?)最高線速度可達(dá)到10m/min
(3)調(diào)整座調(diào)整量越小越好.
?。?)調(diào)整座需安裝極限保護(hù).
三、控制原理:
1、在調(diào)整座的定滑輪上加裝一個(gè)角位移傳感器,將鏈條的伸長(zhǎng)或收緊變化率通過(guò)傳感器檢測(cè),并轉(zhuǎn)換為0-10V/0-20mA的模擬信號(hào),作為PID的反饋信號(hào),送回變頻器。
2、通過(guò)變頻器的鍵盤(pán)設(shè)置,調(diào)整座的平衡點(diǎn),系統(tǒng)根據(jù)反饋信號(hào)與PID給定的平衡點(diǎn)作比較,決定馬達(dá)的調(diào)整方向和速率。
3、由于PID系統(tǒng)反應(yīng),調(diào)整座與平衡點(diǎn)稍微發(fā)生偏移時(shí)系統(tǒng)立刻做調(diào)整,這樣,保證了在高速時(shí)能有效調(diào)整。
4、由于變頻器采用矢量控制保證了速度不隨負(fù)載的變化而變化。同時(shí),克服低速時(shí)速度不穩(wěn)定的缺陷。
5、采用主-從式結(jié)構(gòu),所有變頻器的控制模式均為開(kāi)環(huán)矢量控制模式,其速度可以通過(guò)面板設(shè)定或外置電位器給定。將一臺(tái)E11矢量變頻器作為主驅(qū)動(dòng)輸出,從驅(qū)動(dòng)均采用G11系列產(chǎn)品,多臺(tái)從驅(qū)動(dòng)可以共用一臺(tái)主驅(qū)動(dòng)。
6、主驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行頻率通過(guò)AO模擬口輸出,作為從驅(qū)動(dòng)變頻器的初始同步轉(zhuǎn)速,其偏差可以通過(guò)模擬量輸出口AO的零偏及增益的定義來(lái)修正。
7、從驅(qū)動(dòng)的輔助頻率源來(lái)自于PID。這樣,從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的速度就靠調(diào)整座的信號(hào)來(lái)追蹤主驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的速度,達(dá)到同步的目的。
8、在每一個(gè)調(diào)整座安裝極限開(kāi)關(guān),防止意外情況發(fā)生。
四、結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)在優(yōu)化參數(shù)值之后,傳動(dòng)鏈的運(yùn)行非常穩(wěn)定。而且本系統(tǒng)電氣器件配置簡(jiǎn)煉,邏輯清晰,與原老式系統(tǒng)相比,省去了價(jià)格昂貴的同步控制板和PLC,成本有較大的降幅。在行業(yè)應(yīng)用中是一個(gè)性?xún)r(jià)比優(yōu)良的方案。此方案已經(jīng)在廣東、浙江、江蘇等多家客戶成功應(yīng)用