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)介紹匯川MD320變頻器在傳動(dòng)鏈多臺(tái)電機(jī)同步控制的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)鏈、同步控制、變頻調(diào)速 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)行速度較慢。 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匯川技術(shù)有限公司生產(chǎn)的MD320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。 （1） 各驅(qū)動(dòng)馬達(dá)基本同步，傳動(dòng)鏈條不堆積，不斷裂。 （2） 最高線速度可達(dá)到10m/min （3） 調(diào)整座調(diào)整量越小越好. （4） 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)MD300型的矢量變頻器作為主驅(qū)動(dòng)輸出，從驅(qū)動(dòng)均采用MD320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。 簡(jiǎn)易線路圖： 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)性價(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。 參考文獻(xiàn) 1、《MD系列模塊化變頻器MD300用戶手冊(cè)》2004年深圳 2、《MD系列模塊化變頻器MD320用戶手冊(cè)》2004年深圳 3、《自動(dòng)控制理論》第二版，華南理工大學(xué) 孫揚(yáng)聲