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涂裝行業(yè)傳動鏈驅(qū)動的解決方案
摘要：在涂裝行業(yè)中，由于傳動鏈一般為幾百米至上千米不等，因此傳動鏈驅(qū)動通常采用幾臺電機同時驅(qū)動，要求幾臺電機速度同步才能保證傳動鏈的正常運行，否則就會產(chǎn)生鏈條堆積或斷裂，使系統(tǒng)不能很好的運行。同時本文將重點介紹安邦信G11變頻器在傳動鏈多臺電機同步控制的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：傳動鏈、同步控制、變頻調(diào)速
一、前言
目前在涂裝行業(yè)中由于涂裝加工工藝流程較多，且規(guī)模較大，機械化生產(chǎn)線取代人工生產(chǎn)線。被加工工件多數(shù)采用吊空線或地盤線輸送，在整個加工工藝流程中循環(huán)運行。傳動鏈一般都很長，幾百米至幾千米不等。這樣，一臺電機驅(qū)動根本實現(xiàn)不了，就要求幾臺電機同時驅(qū)動一條傳動鏈，就必須讓電機實現(xiàn)同步控制，否則鏈條就容易堆積或斷裂。
二、 控制方式及控制要求
解決多臺馬達(dá)作同步控制時多數(shù)廠家大都采用兩種控制方式。
1、采用滑差調(diào)速電機拖動（俗稱VS馬達(dá)控制器或速比控）。利用行程開關(guān)調(diào)整滑差。VS馬達(dá)控制器是一種相當(dāng)簡單的帶電壓負(fù)反饋的，單相晶閘管整流控制器，其控制器輸出一個直流供應(yīng)給VS馬達(dá)的勵磁線圈。此控制系統(tǒng)的負(fù)載特性相當(dāng)差，低速時速度極不穩(wěn)定，容易造成系統(tǒng)鏈條堆積或斷裂，且故障率很高。
2、 采用變頻器加異步電機拖動，利用行程開關(guān)調(diào)整速差。其控制原理是：在鏈條的每一傳動段中，安裝一個驅(qū)動座和一個調(diào)整座。調(diào)整座是可以移動的，可以用于存儲過多的鏈條，當(dāng)鏈條區(qū)段速度不一致時，鏈條會伸長和收緊。這樣調(diào)整座的移動會讓其行程開關(guān)發(fā)生狀態(tài)變化，從而調(diào)整馬達(dá)的速度，使之達(dá)到平衡輸送的目的。此系統(tǒng)工作時，調(diào)整是靠行程開關(guān)來檢測，各區(qū)段鏈條的伸長和收緊。我們知道調(diào)整座不可能做得太長，行程開關(guān)也不能安裝太多。因此，馬達(dá)的速度調(diào)整是有級的、跳變的。調(diào)整幅度較大，調(diào)整座不斷調(diào)整，導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁動作。機械磨損快，且傳動鏈運行速度
下面我向大家介紹一種，性能更優(yōu)越，成本更低的傳動鏈自動化驅(qū)動方案。
首先我們采用深圳市安邦信電子有限公司生產(chǎn)的G11系列多功能矢量控制變頻器，因為此變頻器在傳動鏈的自動化驅(qū)動方面有以下優(yōu)勢。
a、矢量控制技術(shù)，穩(wěn)速精度是 開環(huán)無速度傳感器矢量控制：±0.5% ，閉環(huán)有速度傳感器矢量控制：±0.02%
b、低頻轉(zhuǎn)矩大，0.5HZ 滿轉(zhuǎn)矩輸出。
c、功能強大特有頻率源選擇模式及給定模式，X、Y模式
d、過程PID控制系統(tǒng)。
只需從模擬量輸入端口（0- +10V/0-20MA）引入反饋信號，即可實現(xiàn)過程PID系統(tǒng)的自動化控制。
因此在整個系統(tǒng)中，無需PLC等自動化產(chǎn)品作過程PID系統(tǒng)和其它功能，只要簡單的線路聯(lián)接，就可以實現(xiàn)整個傳動鏈的自動化控制。
（1） 各驅(qū)動馬達(dá)基本同步，傳動鏈條不堆積，不斷裂。
（2） 最高線速度可達(dá)到10m/min
（3） 調(diào)整座調(diào)整量越小越好.
（4） 調(diào)整座需安裝極限保護(hù).
三、控制原理:
1、 在調(diào)整座的定滑輪上加裝一個角位移傳感器，將鏈條的伸長或收緊變化率通過傳感器檢測，并轉(zhuǎn)換為0-10V/0-20mA的模擬信號，作為PID的反饋信號，送回變頻器。
2、 通過變頻器的鍵盤設(shè)置，調(diào)整座的平衡點，系統(tǒng)根據(jù)反饋信號與PID給定的平衡點作比較，決定馬達(dá)的調(diào)整方向和速率。
3、 由于PID系統(tǒng)反應(yīng)，調(diào)整座與平衡點稍微發(fā)生偏移時系統(tǒng)立刻做調(diào)整，這樣，保證了在高速時能有效調(diào)整。
4、 由于變頻器采用矢量控制保證了速度不隨負(fù)載的變化而變化。同時，克服低速時速度不穩(wěn)定的缺陷。
5、 采用主-從式結(jié)構(gòu)，所有變頻器的控制模式均為開環(huán)矢量控制模式,其速度可以通過面板設(shè)定或外置電位器給定。將一臺E11矢量變頻器作為主驅(qū)動輸出，從驅(qū)動均采用G11系列產(chǎn)品，多臺從驅(qū)動可以共用一臺主驅(qū)動。
6、 主驅(qū)動的運行頻率通過AO模擬口輸出，作為從驅(qū)動變頻器的初始同步轉(zhuǎn)速，其偏差可以通過模擬量輸出口AO的零偏及增益的定義來修正。
7、 從驅(qū)動的輔助頻率源來自于PID。這樣，從驅(qū)動馬達(dá)的速度就靠調(diào)整座的信號來追蹤主驅(qū)動馬達(dá)的速度，達(dá)到同步的目的。
8、 在每一個調(diào)整座安裝極限開關(guān)，防止意外情況發(fā)生。
簡易線路圖：
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四、結(jié)束語
本系統(tǒng)在優(yōu)化參數(shù)值之后，傳動鏈的運行非常穩(wěn)定。而且本系統(tǒng)電氣器件配置簡煉，邏輯清晰，與原老式系統(tǒng)相比，省去了價格昂貴的同步控制板和PLC，成本有較大的降幅。在行業(yè)應(yīng)用中是一個性價比優(yōu)良的方案。此方案已經(jīng)在廣東、浙江、江蘇等多家客戶成功應(yīng)用。
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