摘 要 文章對多速度同步控製進行了簡要分析，並係統地介紹了PLC和變頻技術在龍門小車同步運行控製的應用及控製結果。

　　關鍵詞 起重機 速度同步控製 可編程控製器 變頻器

　　在傳統的傳動係統中，要保證多個執行機構的速度同步控製，常采用機械傳動剛性聯接裝置來實現。但當各執行機構要求輸入功率較大，或各執行機構之間的距離較遠時，就隻能考慮采用獨立控製的非剛性聯接傳 動方法，即實行多電機同步驅動。但在同步驅動係統中，由於係統受諸多因素的影響，各部分將會產生不同程度的波動，轉速偏離正常值，造成係統的不同步運行。這樣輕則損壞設備，重則造成事故。故同步調速控製具有實際工程意義。下麵我們介紹一種較先進的同步控製方法，即利用ＰＬＣ和變頻器實現兩個裝置間速度同步。

　　１ 問題的提出

　龍門起重機的運行設備大都采用大功率交流電機驅動，運行設備中的是通過聯軸器、傳動軸和減速器驅動車輪，使之沿軌道運行。龍門起重機中使整台起重機沿軌道運行的部分被稱為大車運行機構。另外，使起重小車沿著鋪設在主梁上的軌道運行的部分被稱為小車運行機構。若小車起重噸位較大時，必須用兩台四輪小車驅動，可采用兩台放在軌道兩側，成對角線布置的電動機驅動（如圖１所示）。但由於兩傳動係統未采用剛性聯接，當係統起動，或傳動係統間隙不均，製動器鬆緊調節有差異時就會造成兩主動輪轉速不能同步，而使車體扭轉，造成“爬軌”現象，嚴重影響了起重機的安全使用，甚至可能造成脫軌的危險。

　　２ 實現方法

　　為了實現兩台牽引電機的速度同步，可以采用兩台ＹＺＲ１６０Ｍ１－６／７．５ｋＷ的變頻電機進行牽引，然後分別采用變頻器進行調速控製，再用ＰＬＣ對兩台變頻器直接控製。

　　在閉環控製中，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。將兩台增量式旋轉編碼器與電機同軸聯接。於是編碼器１和編碼器２分別采集到上述兩電機的速度脈衝信號，並送到ＰＬＣ的高速計數口或接在ＣＰＵ的ＩＲ０００００～ＩＲ００００３。以這兩個速度信號數據作為輸入控製量，進行比例――積分（ＰＩ）控製運算，運算結果作為輸出信號送達ＰＬＣ的模擬量模塊，以控製牽引電機２的變頻器。因此，就可以保證牽引電機２的速度跟蹤牽引電機１速度的變化而發生變化。使兩個速度保持同步而避免“爬軌”現象發生。

　　取自編碼器采集的脈衝信號，轉換成電機速度數據，經過上、下處理以後，存儲於某個ＤＭ區中，以作為運算中的Ｙ值。計算後的Ｐ值，送到模擬量輸出通道，經過上下限標定後，換算成變頻器能接受的電流或電壓信號，用以控製牽引電機２的變頻器。

　　另外，工作現場還存在數台大功率的大車驅動電機。因此，為了減少電源係統波動等因素引起的外來幹擾，我們在設計ＰＩ控製算法時，必須考慮利用積分環節Ｉ來消除累積誤差。這樣，牽引電機１和牽引電機２就能很好地進行同步控製並且同步精度較高，從而確保運行機構的穩定性。

　　３ 控製結果

　　利用ＶＢ編製ＰＬＣ上位機程序，采集速度值並繪製曲線，數據提取的時間間隔為１５ｍｓ。圖４是牽引電機１的速度與牽引電機２的速度間的關係曲線。曲線是隨小車的運行實時地發生變化的。實際上牽引電機１和牽引電機２速度是相同的，但為了反映牽引電機２的跟蹤和波動情況，我們有意識地將其分開，上麵是牽引電機１的速度曲線，下麵是牽引電機２的速度曲線。

　　牽引電機１的速度發生變化時，牽引電機２就能及時地響應，進行跟蹤，並且能很快地達到穩定。實驗表明，采用ＰＬＣ和變頻器的控製方法，能達到較高的同步要求，響應快、速度波動幅度較小。

　　４ 結束語