可編程控制器解決車輛分散驅動的同步控制問題
加入技術交流群
當車輛驅動電機采用分散驅動時, 受電機轉速不同步的影響, 可導致車體運行不協調, 進而使電機轉速偏離正常值, 嚴重時會造成設備損壞。因此,解決車輛驅動電機在分散驅動時產生的電機轉速不同步問題具有現實意義。
本文介紹一種利用 plc解決車輛分散驅動時電機速度同步的先進實用的控制方法。
2 問題的提出
目前, 車輛的運行設備一般采用集中驅動（ 見圖1） 和分散驅動（ 見圖2） 兩種方式。集中驅動變頻器與電機的關系是“一拖多”; 分散驅動時兩者的關系是“一拖一”。
“ 一拖多”的優點是控制簡單, 操作維護方便,但采用集中驅動布置, 要求車體具備較大的空間。當車輛負載很大或者車體空間受到限制的時候, 通常采用“一拖一”的分散驅動方式, 因為其結構緊湊,布局簡單。但一拖一對變頻器和電機有較高的要求, 特別是同步問題難以解決。如果電機轉速不一致, 會出現變頻器相對逆向做功, 輸出電流過大導致跳閘, 影響車輛的工作效率和電氣設備的使用壽命。如果轉速偏差過大, 則導致車體變形, 影響使用。
3 解決方法
采用PLC與變頻器控制方法, 實現多個分散驅動電機同步運行。PLC 采用西門子S7400 系列, 圖3為網絡拓撲圖。
為實現兩臺牽引電機的速度同步, 采用兩臺變頻電機牽引, 并分別采用變頻器調速進行矢量閉環控制, 用PLC直接控制兩臺變頻器。在控制中, PLC與變頻器之間采用Profibus 聯接, 保證輸出信號源的同步性。以牽引電機1 的速度為目標速度, 由牽引電機2 的變頻器來調節其速度以跟蹤牽引電機1的速度。將兩臺增量式旋轉編碼器與電機同軸聯接, 使編碼器1 和編碼器2 分別采集兩臺電機的速度脈沖信號, 并將該信號送到PLC 的高速計數模塊中。PLC 以這兩個速度信號數據作為輸入控制量,進行比例積分控制運算（ PID） , 運算結果作為輸出信號送至PLC 的模擬量模塊, 以控制牽引電機2 的變頻器。這樣, 就可以保證牽引電機2 的速度跟蹤并隨著牽引電機1 速度的變化而發生變化。使兩個速度保持同步。
pid控制器相關文章:pid控制器原理
評論