S7-300/400PLC同步控制实现技术方法

由于本条生产线分印刷和糊口2个部分，分别由2台电动机拖动，每台电动机配备1个ACS800变频器；底贴部由1台色标电动机拖动，并配备1台ACS800变频器与糊口主电动机同步运行，其底贴的长度可以从触摸屏设定。生产时，糊口电动机为主单元，印刷电动机、色标电动机为从单元，总体的车速快慢，完全由糊口主电动机决定。生产过程中从单元要随时调整速度，保持与主单元同步运行，即在两个工段中，编织袋保持一致的线速度。为了保证电动机的同步运行，在印刷部切刀处、糊口转向处、底贴处安装接近开关，其信号由带诊断功能的SM321采集并送给PLC．并且给每台电动机配备一个增量式旋转编码器，实现单回路PID闭环控制，其控制原理如图7-23所示。

 

图7-23控制原理图

图7-23中SGi和SG2为一组接迸开关信号时间（如糊口与印刷信号），其主要用于确定电动机的具体位置；VSP为主电动机（糊口电动机）给定速度；TA为根据生产要求所设定的从电动机同步时间，本条生产线车速为60袋/min。所以从电动机的同步时间不能超过1s，一般取900ms;P为主从电动机速度比，不同的生产工艺比值不同，需要根据实际的生产工艺进行测量，即P=N1 /N2，  (N1和Ⅳ2分别为2台电动机给定值)，BP为变频器；M为三相异步交流电动机；ED为旋转编码器；N电动机实际转速。假设△S为同步允许位差范围，根据主／从电动机负载上的接近开关信号时间，可以得出主从电动机的实际位差e= VsP|SG1 - SG2|，若vsP|SG1 - SG2|< △S，则系统同步，不需要调节；反之则系统不同步。计算同步速度补偿量，进行同步补偿。

 

图7-22  同步控制算法

由图7-22很容易得出从电动机的补偿速度

 

从电动机变频器得到的最终的调整速度

 

由式(7-4)得的结果不断地修正变频器的给定速度，编码器检测到的实际速度与此修正后的给定速度相比较，来调整实际速度的大小，以满足工业生产要求。实际的控制结果如图7-24所示。

 

图7-24  电动机运行实际曲线

    可以看出，从电动机与主电动机在启动、停止、加速、减速过程中都具有较好的同步性，它们的最大时差不超过100ms，完全可以满足工业控制要求。

 

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