淺析PLC控制的多電機同步系統

1.業春鋒 2.李 明

1.沈陽中光電子有限公司 2.沈陽遠大科技園有限公司

淺析PLC控制的多電機同步系統

1.業春鋒 2.李 明

1.沈陽中光電子有限公司 2.沈陽遠大科技園有限公司

隨著近幾年現代工業的發展，自動化行業迅速崛起。與傳統的繼電器控制系統相比，可編程邏輯控制器PLC作為一種先進的自動化控制裝置，正發揮著越來越重要的作用。在工業生產中，多電機同步控制已成為一個突出的難題。本文通過對電機控制同步技術和應用技術的分析，提出了一種基于PLC控制的多電機同步系統。

PLC；控制電機；隨動閉環控制系統

前言：

近年來隨著我國科學技術的飛速發展，各種自動化生產設備不斷涌現，其中配套的電氣控制對設備的質量起著關鍵的作用。由于PLC具有靈活性高、控制精確、工作穩定等特點，目前以PLC為中心控制元件的設備占有很大的比重，成為實現工業生產自動化的一大支柱。

可編程邏輯控制器 PLC是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環境下應用而設計。PLC采用了重復可編程的存儲器，在其內部存儲了各類指令，用于執行順序控制、定時、計數、邏輯和算術運算等操作，并通過多種外部輸入輸出和通訊接口，對各類工業機械或生產過程進行精確控制。

基于PLC控制的多電機同步系統，具有運行可靠、適應性強和控制靈活等特點，可以有效保證多電機運行的質量和安全，并提高設計和維護人員的工作效率。

1. 系統控制方案

1.1 隨動系統

隨動控制系統，即一臺電機作為主電機，另外一臺或多臺電機作為隨動電機，隨動電機緊跟著主電機運行。

在該系統中由PLC接收來自上位機發來的控制信號，經過一定的運算轉換為執行裝置的控制信號，如變頻器的頻率，進而驅動主電機運行。通過編碼器監測主電機的實際運行速度，并將這一信號作為隨動電機的控制命令，隨動電機緊隨這一速度便可實現兩臺電機的同步運行。

1.2 閉環系統

閉環控制系統，即兩臺電機由同一控制器(PLC)發出控制信號，然后再各自構成閉環系統，緊隨控制器發出的信號，即可實現多電機的同步運行。

圖1.2 閉環控制系統結構圖

在這個系統中由PLC接收來自上位機發來的控制信號，經過運算轉換為執行裝置的控制信號，同時發到兩臺電機的驅動器中。由于控制命令是相同的，通過編碼器監測電機的實際速度，并與控制命令進行比較，構成閉環控制系統，這樣只要兩臺電機都緊隨控制命令運行，便可實現同步。

1.3 隨動閉環系統

隨動閉環控制系統，綜合了隨動控制系統和閉環控制系統的特點，在隨動控制系統的基礎上構成了閉環控制。

圖1.3 隨動閉環控制系統結構圖

兩臺電機驅動器由同一控制器(PLC)發出控制信號，并各自構成閉環系統，將輔電機的實際速度實時的與主電機進行比較，綜合調整，使輔電機緊隨主電機的運行速度，即可實現多電機的同步運行。

2. PLC控制程序

PLC程序一般采用梯形圖，語句表，功能塊等形式表示。歐姆龍公司的PLC提供了大量的功能塊。功能塊是一種包含標準處理功能的基本單元，用戶只需設置地址和參數，即可完成相應功能的運算。

功能塊具有方便移植、可重復使用的特點，可有效減少人為原因造成的編碼錯誤，節省程序開發時間。利用功能塊進行編程，可使程序結構簡單明晰，易于理解。

3. 結語

伴隨著功耗體積減小和成本下降，同時控制功能和可靠性的提高，PLC已越來越多的應用于多種自動化控制系統中。本文論述的采用PLC、矢量變頻器和脈沖編碼器等元件，對三相異步電動機進行高性能同步控制的調速系統，可以可靠實現多電機的同步控制。同時隨著遠程I/O、通信網絡、數據處理以及機器視覺的發展，PLC的應用將日益廣泛。

[1]張春.關于PLC控制電機同步的技術應用[J].科技創新導報，2012，33：87-88.

[2]張志勇，劉平.PLC可控制編程器在控制電機同步運轉技術中應用[J].信息通信，2014，05：8.

[3]盧美鴻.基于PLC的兩變頻調速電機系統的神經網絡逆同步控制[D].江蘇大學，2007.

業春鋒(1983.5-)，210402198305024119 ，男，遼寧撫順人，助理工程師，本科學歷，研究方向：運動控制；

李明 (1982.3-)，210504198203060272，男，遼寧本溪市，本科，研究方向：嵌入式