热镀锌生产线自动化Level 1 马达控制浅析.pdfVIP

热镀锌生产线自动化Level 1 马达控制浅析 邓春蕊 张艺丹 （唐钢冷轧薄板厂） 摘 要 马达在高度自动化生产线上起着至关重要的作用，本文通过对张力辊、夹送辊和压带辊、卷取机、活套绞盘 各自马达控制策略的描述，简单分析张力主从控制、速度主从控制与马达主从控制之间的关系，卷取机马达控制与 卷径计算之间的关系。 关键词 惯性转矩补偿、传动控制器、齿轮比 1. 前言： 马达控制功能用于执行设定点和按设定点进行线上设备控制和与马达相关的特殊控制的操作顺 序表述，典型的设备传动。其任务是：线上设备参数值与相应的马达参数值的转换，例如：线上张 力与马达转矩的转换，钢带线性速度与马达转速的转换，考虑传动的特性（传动数据）；按传动控制 器要求的格式，线上设备命令与特定的马达命令之间的转换。参数的表述通常是通过合适的值的标 准化完成的，例如：将实际值与转换率相比较： -- 实际值 -- 转换率 -- 标准化值 马达控制功能的结构报告如下： 自动化系统 来自线上设备控制 线性速度参考（V ） 外力参考（T ） 设备控制顺序 和操作员界面 传动数据： 基础/最大速度（Nb ，Nm ） 额定功率 （Pm ） 马达参考值计算： 启动/停止 轧辊直径（D ） -角速度 急停 齿轮比（R ） -转矩和转矩系数 预设值计算 传动+马达（+卷）惯性（J ） -惯性补偿 点动，等等 -摩擦力和损失补偿 传动控制器 图 马达控制功能结构图 2. 张力辊控制 张力辊是由两个或更多个辊组成的（a，，n ），其中每一个由它自己的变速马达驱动。而且， 它们可分为速度控制和张力（转矩）控制。由马达控制执行的任务有： 1）马达转速参考计算，Nx 。 从关系式：Vx=ωx ×Dx/2= （ωmx/Rx ）Dx/2 ωmx=2π ×Nx/60 得到: Nx=(60/π) ×(Vx ×Rx/ Dx) 符号意义： Dx--辊径 Nx--马达角速度（rpm ） ωmx--马达角速度（rad/s ） Ωx--辊角速度 Rx--齿轮比=ωm/ωr Vx--钢带线速度（m/s ） 2 ）张力辊不同辊间的转矩限制系数（仅用于主从速度控制）：Cxi=pi ×Cxa 其中pi 是x 张力辊主马达实际转矩Cxa 分配给从马达i （i=b ，，n ）转矩限制的百分数。 3 ）张力辊不同辊间的张力参考系数（仅用于主从张力控制）：Txi=pi ×Tx 其中pi 是x 张力辊主总张力Tx 分配给从辊i （i=b ，，n ）张力的百分数。Tx=Txa++Txn 4 ）马达转矩限制计算，Cmx （仅用于张力控制）：来自外力Tx 在辊轴上转矩 Cx 的计算： Cx=Tx*Dx/2 转矩Cx 在辊轴上产生的转矩损失（摩擦和弯曲）Clx 的补偿计算（这里仅当Clx 有一 个关于Cx 的重要值时）。 在马达轴上转矩限制值Cmx 的计算： Cmx=C’x/Rx=(Cx + Clx)/Rx=(Clx+Tx ×Dx/2)/Rx 5 ）马达的主从控制 在速度控制和张力控制模式下张力辊配置：一个辊的马达作为主