浅析PLC控制的多电机同步系统

1.业春锋 2.李 明

1.沈阳中光电子有限公司 2.沈阳远大科技园有限公司

浅析PLC控制的多电机同步系统

1.业春锋 2.李 明

1.沈阳中光电子有限公司 2.沈阳远大科技园有限公司

随着近几年现代工业的发展，自动化行业迅速崛起。与传统的继电器控制系统相比，可编程逻辑控制器PLC作为一种先进的自动化控制装置，正发挥着越来越重要的作用。在工业生产中，多电机同步控制已成为一个突出的难题。本文通过对电机控制同步技术和应用技术的分析，提出了一种基于PLC控制的多电机同步系统。

PLC；控制电机；随动闭环控制系统

前言：

近年来随着我国科学技术的飞速发展，各种自动化生产设备不断涌现，其中配套的电气控制对设备的质量起着关键的作用。由于PLC具有灵活性高、控制精确、工作稳定等特点，目前以PLC为中心控制元件的设备占有很大的比重，成为实现工业生产自动化的一大支柱。

可编程逻辑控制器 PLC是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。PLC采用了重复可编程的存储器，在其内部存储了各类指令，用于执行顺序控制、定时、计数、逻辑和算术运算等操作，并通过多种外部输入输出和通讯接口，对各类工业机械或生产过程进行精确控制。

基于PLC控制的多电机同步系统，具有运行可靠、适应性强和控制灵活等特点，可以有效保证多电机运行的质量和安全，并提高设计和维护人员的工作效率。

1. 系统控制方案

1.1 随动系统

随动控制系统，即一台电机作为主电机，另外一台或多台电机作为随动电机，随动电机紧跟着主电机运行。

在该系统中由PLC接收来自上位机发来的控制信号，经过一定的运算转换为执行装置的控制信号，如变频器的频率，进而驱动主电机运行。通过编码器监测主电机的实际运行速度，并将这一信号作为随动电机的控制命令，随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行。

1.2 闭环系统

闭环控制系统，即两台电机由同一控制器(PLC)发出控制信号，然后再各自构成闭环系统，紧随控制器发出的信号，即可实现多电机的同步运行。

图1.2 闭环控制系统结构图

在这个系统中由PLC接收来自上位机发来的控制信号，经过运算转换为执行装置的控制信号，同时发到两台电机的驱动器中。由于控制命令是相同的，通过编码器监测电机的实际速度，并与控制命令进行比较，构成闭环控制系统，这样只要两台电机都紧随控制命令运行，便可实现同步。

1.3 随动闭环系统

随动闭环控制系统，综合了随动控制系统和闭环控制系统的特点，在随动控制系统的基础上构成了闭环控制。

图1.3 随动闭环控制系统结构图

两台电机驱动器由同一控制器(PLC)发出控制信号，并各自构成闭环系统，将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较，综合调整，使辅电机紧随主电机的运行速度，即可实现多电机的同步运行。

2. PLC控制程序

PLC程序一般采用梯形图，语句表，功能块等形式表示。欧姆龙公司的PLC提供了大量的功能块。功能块是一种包含标准处理功能的基本单元，用户只需设置地址和参数，即可完成相应功能的运算。

功能块具有方便移植、可重复使用的特点，可有效减少人为原因造成的编码错误，节省程序开发时间。利用功能块进行编程，可使程序结构简单明晰，易于理解。

3. 结语

伴随着功耗体积减小和成本下降，同时控制功能和可靠性的提高，PLC已越来越多的应用于多种自动化控制系统中。本文论述的采用PLC、矢量变频器和脉冲编码器等元件，对三相异步电动机进行高性能同步控制的调速系统，可以可靠实现多电机的同步控制。同时随着远程I/O、通信网络、数据处理以及机器视觉的发展，PLC的应用将日益广泛。

[1]张春.关于PLC控制电机同步的技术应用[J].科技创新导报，2012，33：87-88.

[2]张志勇，刘平.PLC可控制编程器在控制电机同步运转技术中应用[J].信息通信，2014，05：8.

[3]卢美鸿.基于PLC的两变频调速电机系统的神经网络逆同步控制[D].江苏大学，2007.

业春锋(1983.5-)，210402198305024119 ，男，辽宁抚顺人，助理工程师，本科学历，研究方向：运动控制；

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