Статья описывает методы синхронизации скорости вращения двух частотно-регулируемых приводов без механической связи. Рассмотрены способы без датчиков, по аналоговым и последовательным интерфейсам, с импульсными датчиками и на сервоприводах, с указанием точности и областей применения.
- Синхронизацию можно выполнить без ПЛК, используя возможности преобразователей частоты.
- Бессенсорный векторный метод даёт точность ±1% в диапазоне 1:100 с откликом около 5 Гц.
- Аналоговая синхронизация требует ЦАП разрядностью не менее 10 и доступна на многих преобразователях.
- Последовательный интерфейс Master/Slave реализуют Optidrive P2, HVAC, Plus 3GV, VTC по RS-485 и Delta VFD-С2000 по CANOpen.
- С импульсными датчиками точность достигает ±0,1% в диапазоне 1:1000 с откликом до 40 Гц.
- Сервоприводы синхронизируют и угловое положение, например Delta ASDA-A2 с точностью до 0,001°.
- ЦАП
- RS-485
- CANOpen
- сервопривод
- Delta ASDA-A2
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, проектирующим многоприводные системы с синхронизацией скорости.
- Статья Модуль ввода — вывода Modbus RTU FX3-24MR-6AD-2DA АЦП и ЦАП
- Библиотека Cumark: CANopen Card User Manual
- Библиотека Cumark: CANopen card node setting
Первоисточник: azbukakip.ru
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
В некоторых приложениях может возникнуть необходимость синхронизации скоростей вращения валов нескольких электродвигателей, механически не связанных между собой. Зачастую для решения данной задачи можно обойтись без использования ПЛК и специализированных блоков синхронизации — исключительно возможностями современных преобразователей частоты. Ниже предлагается несколько простых способов реализации задачи синхронизации скоростей вращения валов нескольких электродвигателей.
Синхронизация без использования датчиков обратной связи по скорости
Данный метод наиболее прост в реализации, не требует дополнительных устройств (интерфейсных плат, датчиков обратной связи и др.). При использовании преобразователей частоты с хорошим бессенсорным векторным управлением может быть обеспечена точность синхронизации скоростей в пределах ± 1% в диапазоне регулирования 1:100 с динамическим откликом примерно 5Гц. Данный метод синхронизации скорости вращения может применяться, например, в частотно-каскадных схемах управления группой насосов.
Синхронизация по аналоговым входам-выходам:
Возможно настроить смещение скоростей, отмасштабировав аналоговый вход ПЧ2 или аналоговый выход ПЧ1. Данный метод синхронизации скоростей вращения можно реализовать практически на любых моделях частотных преобразователей с хорошим аналоговым выходом: разрядность ЦАП должна быть не менее 10.
В простейшем варианте можно просто давать параллельное задание одновременно на оба ЧРП:
Синхронизация по последовательному интерфейсу:
При этом методе синхронизации точность задания скорости ведомого ПЧ2 не зависит от разрядности АЦП и ЦАП аналоговых входов-выходов частотных преобразователей.
Не все частотные преобразователи, в том числе имеющие коммуникационные порты, могут работать в режиме синхронизации по последовательному интерфейсу. В режиме «Master/Slave” могут работать, например, частотные преобразователи Optidrive P2, Optidrive HVAC, Optidrive Plus 3GV и Optidrive VTC по RS-485, а также Delta VFD-С2000 по CANOpen.
Синхронизация по импульсным сигналам с датчиками обратной связи по скорости
Данный метод позволяет обеспечить на порядок более высокую точность синхронизации скоростей (± 0,1%) в диапазоне регулирования 1:1000 с динамическим откликом до 40Гц. В данном режиме могут работать, например, преобразователи частоты Delta VFD-С2000 с платами расширения PG и инкрементальными энкодерами с разрешением от 1000 имп/об.
Данный метод синхронизации скорости вращения нескольких частотно-регулируемых приводов востребован в полиграфическом оборудовании, прокатных станах, в упаковочных и фасовочных линиях, в оборудовании по производству пленки и т.д.
Ведущий и ведомый преобразователи работают с обратной связью по скорости:
Если ведущий привод нерегулируемый или с простым не векторным преобразователем частоты или без возможности работать с обратной связью:
Синхронизация сервоприводов
Сервоприводы позволяют реализовать синхронизацию не только скоростей, но и углового положения валов относительно друг друга с чрезвычайно высокой точностью, например, до 0,001° в сервоприводе Delta ASDA-A2.
Например, в портальном кране обе оси привода портала должны обеспечить перемещение с постоянной скоростью, иначе возможны механические повреждения приводов. Встроенные в сервопривод ASDA-A2 арифметические функции синхронизации портальных приводов дают возможность осуществить синхронность движения по импульсным сигналам от контроллера системы, управляющего одной координатой. Двухосевое управление будет осуществляться самостоятельно, осуществляя синхронизацию. При недопустимом рассогласовании движения по положению появится сигнал аварии и система остановится.
(1) Сигналы управления между сервоприводом оси 1 и управляющим контроллером системы
(2) Сигналы управления между сервоприводом оси 2 и управляющим контроллером системы
(3) Импульсные команды позиционирования от контроллера системы к сервоприводам 1 и 2 оси
(4) Импульсная команда рассогласования по положению, посылаемая сервоприводом 1 оси сервоприводу 2 оси
(5) Импульсная команда рассогласования по положению, посылаемая сервоприводом 2 оси сервоприводу 1 оси
Системы типа «электрический вал» на базе сервоприводов позволяют упростить механическую конструкцию системы, избавив её от системы передаточных шестерней, цепей, ремней и т. д., в различных типах роботизированного оборудования, сварочных, сборочных и обрабатывающих автоматических линиях.
🔗 Методы синхронизации скорости вращения двух частотно-регулируемых приводов
