本發(fā)明屬于負(fù)載平衡控制領(lǐng)域，尤其涉及一種多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

焦化廠的熄焦車滿載時(shí)重達(dá)幾百噸，由于工藝的要求和變頻器容量的限制，需要采用一個(gè)設(shè)備是由多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)共同配合工作的方案，車子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輛各個(gè)主動(dòng)輪的負(fù)荷不可能一樣，每個(gè)輪子的負(fù)載差別很大，如果沒(méi)有一定的措施消除它們，傳動(dòng)裝置會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)就損壞。在這種情況下，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間需要保證負(fù)荷平衡，保證相同的運(yùn)行速度，以及轉(zhuǎn)矩的平均分配，兩個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同配合工作時(shí)實(shí)現(xiàn)需要的速度及轉(zhuǎn)矩分配的控制要求。

現(xiàn)有變頻器負(fù)載平衡大多基于PLC程序?qū)崿F(xiàn)，其執(zhí)行周期大多與PLC的掃描時(shí)間有關(guān)，基本在20～100ms之間，執(zhí)行周期長(zhǎng)，導(dǎo)致控制精度降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)，旨在解決的現(xiàn)有基于PLC程序?qū)崿F(xiàn)負(fù)載平衡的變頻器執(zhí)行周期長(zhǎng)，導(dǎo)致制控制精度降低的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

主變頻器、多個(gè)從變頻器、PLC控制器、CU320控制單元及多臺(tái)電機(jī)，所述PLC控制器與所述CU320控制單元通訊，所述主變頻器與所述CU320控制單元及對(duì)應(yīng)的電機(jī)通訊，多個(gè)所述從變頻器與所述CU320控制單元及對(duì)應(yīng)的電機(jī)通訊，其中，

所述CU320控制單元接收所述PLC控制器發(fā)送的速度給定值，并通過(guò)Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)發(fā)至所述主變頻器，

所述主變頻器根據(jù)速度給定值計(jì)算轉(zhuǎn)矩給定值，并將所述轉(zhuǎn)矩給定值通過(guò)Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述CU320控制單元；

所述CU320控制單元通過(guò)所述Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)將所述轉(zhuǎn)矩給定值發(fā)送至所述多個(gè)所述從變頻器；

所述主變頻器和所述從變頻器分別根據(jù)所述速度給定值及所述轉(zhuǎn)矩給定值來(lái)控制驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)CU320控制單元實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，其執(zhí)行周期是1ms等級(jí)，因而大大縮短執(zhí)行周期，在單位時(shí)間內(nèi)控制次數(shù)增加，因而提高了控制精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

1.主變頻器；2.PLC控制器；3.CU320控制單元；4.從變頻器。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說(shuō)明，僅示出與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。

該系統(tǒng)包括：主變頻器1、多個(gè)從變頻器4、PLC控制器2、CU320控制單元3及多臺(tái)電機(jī)(圖中未示出)，PLC控制器2與所述CU320控制單元3通訊，主變頻器1與所述CU320控制單元3及對(duì)應(yīng)的電機(jī)通訊，多個(gè)從變頻器4與CU320控制單元3及對(duì)應(yīng)的電機(jī)通訊，其中，

CU320控制單元3接收對(duì)應(yīng)PLC控制器2發(fā)送的速度給定值，并通過(guò)Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)將該速度給定值發(fā)送至主變頻器1，

主變頻器1根據(jù)速度給定值計(jì)算轉(zhuǎn)矩給定值，并將該轉(zhuǎn)矩給定值通過(guò)Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至CU320控制單元3；

CU320控制單元3通過(guò)Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)將該轉(zhuǎn)矩給定值發(fā)送至多個(gè)從變頻器4；

主變頻器1和從變頻器4分別根據(jù)速度給定值及轉(zhuǎn)矩給定值來(lái)控制驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電機(jī)；

在本發(fā)明實(shí)施例中，該主變頻器1和從變頻器4支持Drive-Cliq網(wǎng)絡(luò)通信，就能在掛在CU320控制單元3下接收控制字和給定，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，一個(gè)主變頻器1和從變頻器4驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)電機(jī)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，主變頻器1包括兩種工作模式：帶有速度編碼器反饋的速度矢量控制模式及不帶編碼器反饋的速度矢量控制模式，從變頻器4包括兩種工作模式：帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制模式及不帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制模式，當(dāng)主變頻器1的編碼器模塊故障時(shí)，主變頻器1直接進(jìn)入不帶編碼器的速度控制，不影響主變頻器1的運(yùn)行的，還是可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，主變頻器1的變頻器本身報(bào)故障時(shí)，主變頻器1直接停機(jī)，電機(jī)是停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)從變頻器4的編碼器編碼模塊故障時(shí)，從變頻器4直接進(jìn)入不帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制，不影響從變頻器4的運(yùn)行，還是可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)從變頻器4本身報(bào)故障時(shí)，從變頻器4直接停機(jī)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，CU320控制單元3接收PLC控制器2的發(fā)送的速度給定值，并將速度給定值發(fā)送主變頻器1，主變頻器1根據(jù)速度給定值計(jì)算轉(zhuǎn)矩給定值，通過(guò)CU320控制單元3快速的將轉(zhuǎn)矩給定值傳送至從變頻器4，這樣保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，從機(jī)(指從變頻器控制的電機(jī))轉(zhuǎn)矩始終與主機(jī)(主變頻器控制的電機(jī))一致，同時(shí)因?yàn)殇撥夁@一硬連接的原因，從機(jī)速度始終與主機(jī)相同，這樣就完成了轉(zhuǎn)矩分配，通過(guò)速度和負(fù)荷平衡控制，使車輛運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，各個(gè)電機(jī)工作在最佳狀態(tài)，從而使車輛獲得理想的運(yùn)行、加速和制動(dòng)力矩。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)CU320控制單元3實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，其執(zhí)行周期是1ms等級(jí)，因而大大縮短執(zhí)行周期，在單位時(shí)間內(nèi)控制次數(shù)增加，因而提高了控制精度。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在CU320控制單元3內(nèi)設(shè)置有：故障判斷單元及與故障判斷單元連接的主變頻器故障處理單元，其中，

故障判斷單元，接收主變頻器1和多個(gè)從變頻器4發(fā)出的故障警報(bào)信息，根據(jù)故障警報(bào)信息判斷主變頻器1和從變頻器4出現(xiàn)的故障是影響電機(jī)動(dòng)作故障還是不影響電機(jī)動(dòng)作故障；

在本發(fā)明實(shí)施例中，不影響電機(jī)動(dòng)作的故障是指主變頻器1或從變頻器4出現(xiàn)故障，但不影響電機(jī)正常動(dòng)作，主、從變頻器(1；4)出現(xiàn)故障時(shí)，故障部件會(huì)自動(dòng)出警報(bào)，例如，主、從變頻器(1；4)的編碼器出現(xiàn)故障，編碼器會(huì)發(fā)出故障警報(bào)信息；影響電機(jī)動(dòng)作的故障是指主變頻器1或從變頻器4出現(xiàn)故障時(shí)，電機(jī)停止動(dòng)作，主、從變頻器(1；4)的故障部件會(huì)自動(dòng)出警報(bào)信息，例如變頻器本身故障。

主變頻器故障處理單元，若主變頻器1出現(xiàn)的是不影響電機(jī)動(dòng)作故障，則從從變頻器4中選擇一個(gè)正常運(yùn)作的作為主變頻器1，主變頻器1變?yōu)閺淖冾l器4；若主變頻器1出現(xiàn)的是影響電機(jī)動(dòng)作的故障，則從變頻器4中選擇一個(gè)正常運(yùn)作的作為主變頻器1，主變頻器1變?yōu)閺淖冾l器4，并PLC控制器2發(fā)送減速指令，以使PLC控制器2根據(jù)減速指令減小所述速度給定值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，主從變頻器的切換可以是人工手動(dòng)進(jìn)行切換，從從變頻器4選擇一個(gè)作為主變頻器1，或者當(dāng)主變頻器1出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)從從變頻器4中選擇一個(gè)作為主變頻器1。

在本發(fā)明實(shí)施例中，主、從變頻器(1；4)均包括四種的工作模式：帶有速度編碼器反饋的速度矢量控制模式、不帶編碼器反饋的速度矢量控制模式、帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制模式及不帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制模式。

當(dāng)指定的主變頻1出現(xiàn)故障時(shí)，主從控制沒(méi)法實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)就癱瘓了，影響整個(gè)區(qū)域的正常生產(chǎn)，通過(guò)CU320控制單元3自動(dòng)切換，并選擇一個(gè)沒(méi)有故障的從變頻器4為主變頻器1，這樣當(dāng)主變頻器1故障后，熄焦車依然能完成當(dāng)前的生產(chǎn)并可離開(kāi)生產(chǎn)區(qū)域，不影響整個(gè)區(qū)域的正常生產(chǎn)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，還包括從變頻器故障處理單元：

當(dāng)從變頻器4出現(xiàn)的是影響電機(jī)動(dòng)作的故障時(shí)，向PLC控制器2發(fā)送減速指令，以使PLC控制器2根據(jù)減速指令減小所述速度給定值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，PLC控制器2根據(jù)減速指令減小速度給定值，將速度給定值減小至原來(lái)速度給定值的一半。

當(dāng)從變頻器4出現(xiàn)影響電機(jī)動(dòng)作的故障時(shí)，該從變頻器4控制的電機(jī)停止工作，為了熄焦車安全行駛，降低熄焦車的行駛速度。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括：

至少一個(gè)冗余PLC控制器；

CU320控制單元3內(nèi)還設(shè)置有：

PLC故障信息接收單元及與PLC故障信息接收單元連接的PLC故障處理單元，

PLC故障信息接收單元，用于接收PLC控制器2發(fā)出的故障警報(bào)信息；

PLC故障處理單元，用于基于所述故障警報(bào)信息，啟動(dòng)其中一個(gè)冗余PLC控制器與CU320控制單元3通訊。

本發(fā)明實(shí)施例的多傳動(dòng)負(fù)載平衡控制系統(tǒng)設(shè)置至少一個(gè)冗余PLC控制器，當(dāng)PLC控制器2故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作，通過(guò)切換CU320控制單元3切換至其中一個(gè)冗余PLC控制器，以使系統(tǒng)仍能正常工作，熄焦車依然能完成當(dāng)前的生產(chǎn)并可離開(kāi)生產(chǎn)區(qū)域，不影響整個(gè)區(qū)域的正常生產(chǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。