基于PLC的一种超宽范围调速解决办法

游忠瑛（新疆众和股份有限3司　乌鲁木齐　830013）

基于PLC的一种超宽范围调速解决办法

游忠瑛
（新疆众和股份有限3司乌鲁木齐830013）

变频器加变频电机这种调速方式，以低廉的价格和稳定的性能，很快的在自动化设备制造和设备改造中应用。PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常用于控制系统中。本文主要介绍一个变频器控制两个变频电机，实现超宽速度调节的一种方法及电控设计。

调速变频器离合器PLC

随着自动控制理论，工业网络技术，计算机技术和通信技术的发展，在实际的工业生产过程中，单台电机的控制已经不能满足实际的需求，越来越多的生产设备需要多台电机同时控制，所以多电机的控制问题已经成为控制行业发展研究的一个重要内容。

1　背景介绍

近年来，随着工业发展对各种机械性能，电控要求和产品质量越来越高，单台电机的控制已经不能满足工艺参数的要求。本文遇到的问题为：一个移动平台有快速运动和慢速运动两种模式，两种速度的跨度非常大。慢速工位要求0.1mm/min至5mm/min，快速工位要求200mm/min至700mm/min。经研究一台电机是不能满足该工况需求。同时面临两台电机又怎样控制一个输出，是否能用一台变频器控制两台电机。

2　机械系统设计

2.1机械机构组成

系统由机械部分和电气部分组成。其中机械系统由两台同型号同功率电机，两个不同型号的摆线针减速器，两个磁粉离合器，两个联轴器、一套丝杠和导向滑轨组成。其结构见图1。

图1　机械系统结构简图

2.2机械机构原理

由于两种工位不会同时工作，本系统最终选择一个变频器控制两台电机，实现两种工作状态。

快速工况：快速慢速转换开关切换到快速位，快速位磁粉离合器工作，连接输出轴，按动正转或者反转按钮，快速电机工作，调节调速旋钮，实现快速工况速度调节。按动停止按钮，电机停止工作。

慢速工况：快速慢速转换开关切换到慢速位，慢速位磁粉离合器工作，连接输出轴，按动正转或者反转按钮，慢速电机工作，调节调速旋钮，实现慢速工况速度调节。按动停止按钮，电机停止工作。

3　系统电控系统设计

3.1系统电气控制原理

根据机械工作原理，其电控的基本原理见图2。

图2　系统电控原理图

从图2可以看出，如果采用传统的接线，会产生大量的工作量，线路也容易出现问题，不便于后期的系统维护。PLC的出现，以可靠的性能，较强的抗干扰能力，扩充方便，组合灵活等特点慢慢的替代着传统的控制电路。系统电控系统由PLC，按钮，指示灯，接触器，变频器组成。

3.2PLC系统电控设计

一台变频器控制两台同型号电机。PLC和变频器通过RS485接口进行通信，通过接触器的切换将变频器的输出分配到快慢电机。再通过输入到PLC模拟量接口的电压变化实现两台电机的快慢速调节。其PLC接线见图3。

图3　系统PLC接线图

4　应用效果与结论

根据现场使用情况，该方法已经解决宽范围调速的问题。通过使用PLC让本来庞大的配电柜变得小巧而整齐，后期的维护和检修也变得更加容易。但是快速和慢速切换的时候需要将电机停止后才能切换到另外一种工况。通过后期对控制系统的改进与提升可以不需停止的实现0.1mm/min至700mm/min的宽范围调速。

［1］王晓芳，变频器同步控制解决方案［J］，科技创新与应用，2014（30）.

［2］朱秀斌.基于PLC控制的机械电气传动同步控制器研发设计［J］.煤炭技术.2012（06）.

［3］黄晓红，金一兵，黎绍发.PLC在电梯变频控制系统中的应用［J］.机电工程技术.2004（01）.

［4］魏召刚.工业变频器原理及应用［M］.电子工业出版社，2006.

收稿：2016-06-05

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.042