專利名稱：一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在碳纖維的生產(chǎn)制造過程中，對于驅(qū)動輥的速度要求是比較嚴(yán)格的，要保證絲束基本勻速地通過整個氧化和碳化過程。如果絲束每段速度不一致，會導(dǎo)致絲束氧化、碳化不均勻影響碳纖維質(zhì)量，重則產(chǎn)生斷絲，從而導(dǎo)致斷產(chǎn)。因此在碳纖維的生產(chǎn)制造中，提高調(diào)速精度成為了變頻驅(qū)動控制系統(tǒng)中的重點(diǎn)。另外，隨著近幾年自動化設(shè)備的不斷發(fā)展，由PLC控制器為主導(dǎo)的控制系統(tǒng)逐漸成為主流控制方式。作為變頻驅(qū)動控制系統(tǒng)，由PC機(jī)作為系統(tǒng)的操作站、由總線連接的PLC 控制器作為主站的變頻驅(qū)動控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同工作已經(jīng)普遍得到了應(yīng)用，其功能齊全，操作界面醒目簡單，相對于傳統(tǒng)的繼電器控制電路，方便維護(hù)，易于施工，但實(shí)現(xiàn)起來相對繁瑣。因此，如何使變頻驅(qū)動控制系統(tǒng)控制變得更加簡單，更加經(jīng)濟(jì)成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種不依賴于PLC控制器的一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用型采用以下技術(shù)方案一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上位機(jī)PC、物理層轉(zhuǎn)換器、至少一臺能夠支持通訊功能的變頻驅(qū)動控制器，以及與變頻驅(qū)動控制器相應(yīng)數(shù)量的減速機(jī)和編碼器，上位機(jī)PC作為系統(tǒng)總線中的主站；物理層轉(zhuǎn)換器將變頻驅(qū)動控制器的通信信號轉(zhuǎn)換成上位機(jī)PC能夠識別的通信信號，以便和上位機(jī)PC進(jìn)行通信；變頻驅(qū)動控制器通過現(xiàn)場總線連接到物理層轉(zhuǎn)換器，從而連接到總線系統(tǒng)中；減速機(jī)通過動力電纜連接到變頻驅(qū)動控制器的輸出側(cè)；編碼器信號通過信號電纜將減速機(jī)速度信號反饋回變頻驅(qū)動控制器。上述的變頻驅(qū)動控制器可以為1-25臺。上位機(jī)PC的板載通信接口與物理層轉(zhuǎn)換器相連接；編碼器連接在減速機(jī)上，并通過編碼器信號電纜接入到變頻驅(qū)動控制器的編碼器信號接收卡上。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，上位機(jī)PC不依賴于PLC控制器的情況下，使用專業(yè)的組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)了與變頻控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊控制，該系統(tǒng)在保證了控制調(diào)速精度的情況下，實(shí)現(xiàn)起來更加簡單，由于系統(tǒng)中不依賴PLC控制器進(jìn)行通訊控制，因此系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更為經(jīng)濟(jì)。

圖1是本實(shí)用新型的整體原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的組態(tài)流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明如圖1所示，本實(shí)用新型包括上位機(jī)PC、物理層轉(zhuǎn)換器、和變頻驅(qū)動控制器。其中， 利用組態(tài)軟件的自帶的通訊協(xié)議將PC作為系統(tǒng)總線中的主站，上位機(jī)PC的板載通信接口與物理層轉(zhuǎn)換器的PC機(jī)一側(cè)相連接，物理層轉(zhuǎn)換器的變頻驅(qū)動控制器側(cè)通過系統(tǒng)總線與被控變頻驅(qū)動控制器相連接，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)PC與變頻驅(qū)動控制器之間的通信。需要說明的是，變頻驅(qū)動控制器的數(shù)量可以是1-25之中的任意一種情況。在變頻驅(qū)動控制器的輸出側(cè)用動力電纜連接被控減速機(jī)，編碼器連接在減速機(jī)上，編碼器通過編碼器信號電纜接入到變頻驅(qū)動控制器的編碼器信號接收卡上，以便將速度信號回饋給變頻驅(qū)動控制器，最終在上位機(jī)PC中檢測實(shí)施速度。1)上位機(jī) PC上位機(jī)PC是一種常用個人計(jì)算機(jī)，其硬件配置是工業(yè)主流配置，需要說明的是主板上需板載通信接口。其操作系統(tǒng)是Windows Xp專業(yè)版操作系統(tǒng)。2)物理層轉(zhuǎn)換器物理層轉(zhuǎn)換器是一種轉(zhuǎn)換通信物理層的通信接口設(shè)備，這種轉(zhuǎn)換器在市場上已經(jīng)很常見了。3)變頻驅(qū)動控制器變頻驅(qū)動控制器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟啟動、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率引述、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。本系統(tǒng)采用的是ABB公司的變頻驅(qū)動控制器，該變頻驅(qū)動控制器配備通訊接口，內(nèi)置通訊協(xié)議。本系統(tǒng)主要采用了此變頻驅(qū)動控制器的變頻調(diào)速功能。特別說明的是速度控制需要為變頻驅(qū)動控制器配備編碼器信號接收模塊以便使變頻驅(qū)動控制器可以接收編碼器的速度信號。系統(tǒng)硬件構(gòu)成后，需要對組態(tài)軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，具體方法如下如附圖2①開始組態(tài)1，基本參數(shù)輸入，確定控制、檢測對象2，主要是確定變頻驅(qū)動控制器的控制參數(shù)和檢測參數(shù)。同時，設(shè)置變頻驅(qū)動控制器相關(guān)的控制方式、通信方式等相關(guān)參數(shù)。②建立通信驅(qū)動程序3，通過組態(tài)軟件為PC機(jī)添加通信驅(qū)動程序，使之具備與具有通信功能的變頻驅(qū)動控制器通信的能力。如果被控對象為多臺變頻驅(qū)動控制器，需要為每一臺建立一個通信驅(qū)動程序，同時設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)，如設(shè)備名稱、站地址等。③組態(tài)驅(qū)動控制畫面4，根據(jù)操作需要和步驟①中確定的控制、檢測參數(shù)建立控制畫面。④為控制對象建立控制變量5，根據(jù)步驟①中確定的控制、檢測參數(shù)，建立對應(yīng)的控制變量，所建立變量的數(shù)據(jù)寄存器地址應(yīng)與對應(yīng)的變頻驅(qū)動控制器中相應(yīng)被控參數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器地址一一對應(yīng)。⑤數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換6，由于上位機(jī)PC與變頻驅(qū)動控制器之間通信的數(shù)據(jù)往往不是我們所期望的數(shù)據(jù)，因此需要通過組態(tài)軟件自帶的編譯系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，把原始數(shù)據(jù)通過計(jì)算轉(zhuǎn)換成所需要的數(shù)據(jù)，如線速度、角速度等。以便操作簡單直觀。⑥組態(tài)結(jié)束7。
權(quán)利要求1.一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上位機(jī)PC、物理層轉(zhuǎn)換器、至少一臺能夠支持通訊功能的變頻驅(qū)動控制器，以及與變頻驅(qū)動控制器相應(yīng)數(shù)量的減速機(jī)和編碼器，其特征在于上位機(jī)PC作為系統(tǒng)總線中的主站；物理層轉(zhuǎn)換器將變頻驅(qū)動控制器的通信信號轉(zhuǎn)換成上位機(jī)PC能夠識別的通信信號，以便和上位機(jī)PC進(jìn)行通信；變頻驅(qū)動控制器通過現(xiàn)場總線連接到物理層轉(zhuǎn)換器，從而連接到總線系統(tǒng)中；減速機(jī)通過動力電纜連接到變頻驅(qū)動控制器的輸出側(cè)；編碼器信號通過信號電纜將減速機(jī)速度信號反饋回變頻驅(qū)動控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的變頻驅(qū)動控制器為1-25臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，其特征在于上位機(jī) PC的板載通信接口與物理層轉(zhuǎn)換器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，其特征在于編碼器連接在減速機(jī)上，并通過編碼器信號電纜接入到變頻驅(qū)動控制器的編碼器信號接收卡上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變頻驅(qū)動控制器的速度控制系統(tǒng)，它包括上位機(jī)PC，物理層轉(zhuǎn)換器，1-25臺變頻驅(qū)動控制器，以及相應(yīng)數(shù)量的減速機(jī)和編碼器，編碼器用作將速度信號的反饋回驅(qū)動控制器。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果將PC機(jī)連接物理層轉(zhuǎn)換器后直接和變頻驅(qū)動控制器通過總線連接進(jìn)行通訊，省去了通過PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場減速機(jī)的自動控制，在保證控制精度下，大大節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本，更加便于設(shè)備的安裝和日常的設(shè)備維護(hù)。
文檔編號D01F9/12GK202120139SQ20112000751
公開日2012年1月18日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者喬金, 代春雷, 司繼松, 奚子洋, 張學(xué)博, 趙國明 申請人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司