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涂装行业传动链驱动的解决方案

涂装行业传动链驱动的解决方案 2011年12月04日 来源： 摘要：在涂装行业中，由于传动链一般为几百米至上千米不等，因此传动链驱动通常采用几台电机同时驱动，要求几台电机速度同步才能保证传动链的正常运行，否则就会产生链条堆积或断裂，使系统不能很好的运行。同时本文将重点介绍汇川MD320变频器在传动链多台电机同步控制的应用。关键词：传动链、同步控制、变频调速 一、前言目前在涂装行业中由于涂装加工工艺流程较多，且规模较大，机械化生产线取代人工生产线。被加工工件多数采用吊空线或地盘线输送，在整个加工工艺流程中循环运行。传动链一般都很长，几百米至几千米不等。这样，一台电机驱动根本实现不了，就要求几台电机同时驱动一条传动链，就必须让电机实现同步控制，否则链条就容易堆积或断裂。 二、控制方式及控制要求解决多台马达作同步控制时多数厂家大都采用两种控制方式。1、 采用滑差调速电机拖动（俗称VS马达控制器或速比控）。利用行程开关调整滑差。VS马达控制器是一种相当简单的带电压负反馈的，单相晶闸管整流控制器，其控制器输出一个直流供应给VS马达的励磁线圈。此控制系统的负载特性相当差，低速时速度极不稳定，容易造成系统链条堆积或断裂，且故障率很高。2、 采用变频器加异步电机拖动，利用行程开关调整速差。其控制原理是：在链条的每一传动段中，安装一个驱动座和一个调整座。调整座是可以移动的，可以用于存储过多的链条，当链条区段速度不一致时，链条会伸长和收紧。这样调整座的移动会让其行程开关发生状态变化，从而调整马达的速度，使之达到平衡输送的目的。此系统工作时，调整是靠行程开关来检测，各区段链条的伸长和收紧。我们知道调整座不可能做得太长，行程开关也不能安装太多。因此，马达的速度调整是有级的、跳变的。调整幅度较大，调整座不断调整，导致系统频繁动作。机械磨损快，且传动链运行速度较慢。 下面我向大家介绍一种，性能更优越，成本更低的传动链自动化驱动方案。首先我们采用深圳市汇川技术有限公司生产的MD320系列多功能矢量控制变频器，因为此变频器在传动链的自动化驱动方面有以下优势。a、矢量控制技术，稳速精度是 开环无速度传感器矢量控制：±0.5% ，闭环有速度传感器矢量控制：±0.02% b、低频转矩大，0.5HZ 满转矩输出。c、功能强大特有频率源选择模式及给定模式，X、Y模式

d、过程PID控制系统。只需从模拟量输入端口（0- +10V/0-20MA）引入反馈信号，即可实现过程PID系统的自动化控制。因此在整个系统中，无需PLC等自动化产品作过程PID系统和其它功能，只要简单的线路联接，就可以实现整个传动链的自动化控制。（1） 各驱动马达基本同步，传动链条不堆积，不断裂。（2） 最高线速度可达到10m/min（3） 调整座调整量越小越好.（4） 调整座需安装极限保护. 三、控制原理:1、 在调整座的定滑轮上加装一个角位移传感器，将链条的伸长或收紧变化率通过传感器检测，并转换为0-10V/0-20mA的模拟信号，作为PID的反馈信号，送回变频器。2、通过变频器的键盘设置，调整座的平衡点，系统根据反馈信号与PID给定的平衡点作比较，决定马达的调整方向和速率。3、 由于PID系统反应，调整座与平衡点稍微发生偏移时系统立刻做调整，这样，保证了在高速时能有效调整。4、由于变频器采用矢量控制保证了速度不随负载的变化而变化。同时，克服低速时速度不稳定的缺陷。5、 采用主-从式结构，所有变频器的控制模式均为开环矢量控制模式,其速度可以通过面板设定或外置电位器给定。将一台MD300型的矢量变频器作为主驱动输出，从驱动均采用MD320系列产品，多台从驱动可以共用一台主驱动。6、 主驱动的运行频率通过AO模拟口输出，作为从驱动变频器的初始同步转速，其偏差可以通过模拟量输出口AO的零偏及增益的定义来修正。7、从驱动的辅助频率源来自于PID。这样，从驱动马达的速度就靠调整座的信号来追踪主驱动马达的速度，达到同步的目的。8、 在每一个调整座安装极限开关，防止意外情况发生。简易线路图：

四、结束语本系统在优化参数值之后，传动链的运行非常稳定。而且本系统电气器件配置简炼，逻辑清晰，与原老式系统相比，省去了价格昂贵的同步控制板和PLC，成本有较大的降幅。在行业应用中是一个性价比优良的方案。此方案已经在广东、浙江、江苏等多家客户成功应用。 参考文献 1、《MD系列模块化变频器MD300用户手册》2004年深圳2、《MD系列模块化变频器MD320用户手册》2004年深圳3、《自动控制理论》第二版，华南理工大学 孙扬声(end)

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