一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)，包括：用于存儲一速度補償量和一目標輸出速度的數(shù)據(jù)存儲器；信號觸發(fā)器，間隔預設周期輸出一觸發(fā)信號；接收觸發(fā)信號，根據(jù)觸發(fā)信號采集傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度的速度采集模塊，與信號觸發(fā)器連接；接收觸發(fā)信號，根據(jù)觸發(fā)信號獲取當前運行速度、速度補償量和目標輸出速度，計算當前輸出速度的控制模塊，控制模塊與信號觸發(fā)器、數(shù)據(jù)存儲器和速度采集模塊連接；用于將當前輸出速度傳輸至傳動電機驅(qū)動器的信號輸出器。本實用新型的方案，通過周期性調(diào)節(jié)傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度，使得位于同一生產(chǎn)線上的多個傳動電機能夠按照同一步調(diào)將當前運行速度調(diào)整到目標輸出速度。
【專利說明】
一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及自動化生產(chǎn)線技術領域，尤其涉及一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在一些生產(chǎn)線中，例如帶鋼生產(chǎn)線，因生產(chǎn)的需要，需要經(jīng)常調(diào)整生產(chǎn)線的運行速度。其中，當前生產(chǎn)線的速度控制是通過可編程控制器(PLC)直接把設定速度值賦給傳動電機驅(qū)動器，傳動電機驅(qū)動器則按照自身的性能進行升速和降速控制。然而，由于多個傳動電機驅(qū)動器自身的性能差異，使得各個傳動電機驅(qū)動器之間在進行升速和降速控制時，速度不同步。例如傳動電機驅(qū)動器之間的功率差異，使得功率較大的傳動電機驅(qū)動器將當前速度提升或下降到目標輸出速度所用的時間較短，而功率較小的傳動電機驅(qū)動器將當前速度提升或下降到同一目標輸出速度所用的時間長。另外，各個傳動電機驅(qū)動器之間的同步差異，往往使得各個傳動電機之間出現(xiàn)設備沖擊，導致設備壽命降低，甚至會降低產(chǎn)品質(zhì)量，出現(xiàn)殘次品。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本實用新型的實施例提供了一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)，通過周期性調(diào)節(jié)傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度，使得位于同一生產(chǎn)線上的多個傳動電機能夠按照同一步調(diào)將當前運行速度調(diào)整到目標輸出速度，克服了傳動電機驅(qū)動器之間由于自身性能的差異導致的速度不同步問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]依據(jù)本實用新型實施例的一個方面，提供了一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)，包括:
[0006]用于存儲一速度補償量和一目標輸出速度的數(shù)據(jù)存儲器；
[0007]信號觸發(fā)器，間隔預設周期輸出一觸發(fā)信號；
[0008]接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號采集傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度的速度采集模塊，與所述信號觸發(fā)器連接；
[0009]接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度、所述速度補償量和所述目標輸出速度，計算當前輸出速度的控制模塊，所述控制模塊與所述信號觸發(fā)器、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述速度采集模塊連接；
[0010]用于將所述當前輸出速度傳輸至所述傳動電機驅(qū)動器的信號輸出器，所述信號輸出器與所述控制模塊連接。
[0011 ]可選地，所述控制模塊包括:
[0012]第一比較器，分別與所述信號觸發(fā)器、所述速度采集模塊和所述數(shù)據(jù)存儲器連接，接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度和所述目標輸出速度，且所述當前運行速度大于所述目標輸出速度時，輸出第一信號;所述當前運行速度小于所述目標輸出速度時，輸出第二信號；
[0013]第二比較器，分別與所述第一比較器、所述速度采集模塊、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述信號輸出器連接，接收所述第一信號，根據(jù)所述第一信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之差作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器;所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器；
[0014]第三比較器，分別與所述第一比較器、所述速度采集模塊、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述信號輸出器連接，接收所述第二信號，根據(jù)所述第二信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述目標輸出速度與所述當前運行速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之和作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器；當所述目標輸出速度與所述速度補償量之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器。
[0015]可選地，所述速度控制系統(tǒng)還包括:
[0016]輸入控制器，與所述數(shù)據(jù)存儲器連接，獲取用戶輸入的速度改變時間、所述預設周期和所述目標輸出速度，獲取生產(chǎn)線的最大工藝線速度，并根據(jù)所述速度改變時間、所述預設周期和所述最大工藝線速度確定所述速度補償量，并將確定的所述速度補償量和接收的所述目標輸出速度發(fā)送給所述數(shù)據(jù)存儲器。
[0017]本實用新型實施例的有益效果是:
[0018]本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，通過信號觸發(fā)器周期性控制速度采集模塊采集傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度，使得控制模塊能夠根據(jù)當前運行速度以及在數(shù)據(jù)存儲器中存儲的速度補償量和目標輸出速度，計算當前輸出速度，從而通過信號輸出器將計算的當前輸出速度傳輸至傳動電機驅(qū)動器。因此，本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，通過周期性調(diào)節(jié)傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度，使得位于同一生產(chǎn)線上的多個傳動電機能夠按照同一步調(diào)將當前運行速度調(diào)整到目標輸出速度，克服了傳動電機驅(qū)動器之間由于自身性能的差異導致的速度不同步問題。
【附圖說明】
[0019]圖1表示本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)的結構框圖之一；
[0020]圖2表示本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)的結構框圖之二；
[0021 ]圖3表示本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)在確定當前輸出速度時所依據(jù)的原理示意圖；
[0022]圖4表示本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)在控制傳動電機的當前運行速度時的應用流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細描述。
[0024]依據(jù)本實用新型實施例的一個方面，提供了一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)，如圖1所示，該傳動電機的速度控制系統(tǒng)包括:
[0025]用于存儲一速度補償量和一目標輸出速度的數(shù)據(jù)存儲器2;
[0026]信號觸發(fā)器3，間隔預設周期輸出一觸發(fā)信號；
[0027]接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號采集傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度的速度采集模塊4，與所述信號觸發(fā)器3連接；
[0028]接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度、所述速度補償量和所述目標輸出速度，計算當前輸出速度的控制模塊5，所述控制模塊5與所述信號觸發(fā)器
3、所述數(shù)據(jù)存儲器2和所述速度采集模塊4連接；
[0029]用于將所述當前輸出速度傳輸至所述傳動電機驅(qū)動器7的信號輸出器6，所述信號輸出器6與所述控制模塊5連接。
[0030]其中，信號觸發(fā)器3發(fā)送觸發(fā)信號的預設周期大于傳動電機驅(qū)動器7將當前運行速度改變一個速度補償量所需的時間。即位于同一生產(chǎn)線上的各個傳動電機驅(qū)動器7若需要在某一個周期內(nèi)將該周期內(nèi)的運行速度改變一個速度補償量，則在下一個周期到達時，各個傳動電機驅(qū)動器7的運行速度已經(jīng)達到改變一個速度補償量之后的速度。
[0031]所以，如圖1所示，本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，通過信號觸發(fā)器3周期性控制速度采集模塊4采集位于同一生產(chǎn)線上的各個傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度，使得控制模塊5在相應周期內(nèi)，根據(jù)數(shù)據(jù)存儲器2中存儲的速度補償量和目標輸出速度，計算相應周期內(nèi)的輸出速度，進而通過信號輸出器6將計算的輸出速度傳輸給各個傳動電機驅(qū)動器7，使得各個傳動電機驅(qū)動器7在下一周期到達之前，可以達到相同的速度。按照上述方式周期運行，直到各個傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度達到目標輸出速度為止。即本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，使得位于同一生產(chǎn)線上的多個傳動電機能夠按照同一步調(diào)將當前運行速度調(diào)整到目標輸出速度，克服了傳動電機驅(qū)動器之間由于自身性能的差異導致的速度不同步問題，使得生產(chǎn)線上的各個設備運行平穩(wěn)，進一步延長設備使用壽命。
[0032]具體地，控制模塊5可依據(jù)如圖3所示的原理來計算當前輸出速度。其中，Vmax表示生產(chǎn)線的最大工藝線速度，t表示速度改變時間，Ti表示預設周期，a表示速度補償量。其中，目標輸出速度可以是圖3中斜線AB上任意一點，當前運行速度也可以是斜線AB上的任意一點。在圖3中，每一個Ti內(nèi)，目標輸出速度與當前運行速度進行比較，如果其差值的絕對值大于速度補償量，則當前運行速度增加或減少一個速度補償量的值。
[0033]相應地，如圖2所示，所述控制模塊5包括:
[0034]第一比較器501，分別與所述信號觸發(fā)器3、所述速度采集模塊4和所述數(shù)據(jù)存儲器2連接，接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度和所述目標輸出速度，且所述當前運行速度大于所述目標輸出速度時，輸出第一信號;所述當前運行速度小于所述目標輸出速度時，輸出第二信號；
[0035]第二比較器502，分別與所述第一比較器501、所述速度采集模塊4、所述數(shù)據(jù)存儲器2和所述信號輸出器6連接，接收所述第一信號，根據(jù)所述第一信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之差作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器6;所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器6;
[0036]第三比較器503，分別與所述第一比較器501、所述速度采集模塊4、所述數(shù)據(jù)存儲器2和所述信號輸出器6連接，接收所述第二信號，根據(jù)所述第二信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述目標輸出速度與所述當前運行速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之和作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器6;當所述目標輸出速度與所述當前運行速度之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器6。
[0037]其中，第一比較器501在接收到信號觸發(fā)器3發(fā)送的觸發(fā)信號時，獲取位于同一生產(chǎn)線上的各個傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度，并從數(shù)據(jù)存儲器2中讀取目標輸出速度，然后將各個傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度與目標輸出速度進行比較，若當前運行速度大于目標輸出速度，需要控制傳動電機驅(qū)動器7進行降速，則輸出第一信號;若當前運行速度小于目標輸出速度，需要控制傳動電機驅(qū)動器7進行升速，則輸出第二信號。
[0038]第二比較器502用于控制傳動電機驅(qū)動器7進行降速，當接收到第一比較器501輸出的第一信號時，若當前運行速度與目標輸出速度之差大于速度補償量，則將當前運行速度與速度補償量之差作為當前輸出速度發(fā)送給信號輸出器6;若前運行速度與目標輸出速度之差小于速度補償量，則將目標輸出速度作為當前輸出速度發(fā)送給信號輸出器6。
[0039]第三比較器503用于控制傳動電機驅(qū)動器7進行升速，當接收到第一比較器501輸出的第二信號時，若目標輸出速度與當前運行速度之差大于速度補償量，則將當前運行速度與速度補償量之和作為當前輸出速度發(fā)送給信號輸出器6;若目標輸出速度與當前運行速度之差小于速度補償量，則將目標輸出速度作為當前輸出速度發(fā)送給信號輸出器6。
[0040]由上述可知，本實用新型實施例中，控制模塊5包括判斷傳動電機驅(qū)動器需要執(zhí)行降速或升速的第一比較器501、控制傳動電機驅(qū)動器進行降速的第二比較器502以及控制傳動電機驅(qū)動器進行升速的第三比較器503。通過這三個比較器之間的連接及信號之間的傳遞，使得對傳動電機的速度控制更加容易實現(xiàn)。
[0041]另外，數(shù)據(jù)存儲器2中存儲的目標輸出速度和速度補償量可以根據(jù)用戶的實際需求進行調(diào)整。其中，速度補償量與速度改變時間、預設周期(Ti一般設置為50?150毫秒，一般設置為100毫秒)、生產(chǎn)線的最大工藝線速度相關，且預設周期可在生產(chǎn)線調(diào)試期間進行確定。所以，速度補償量可根據(jù)用戶實時輸入的速度改變時間、預設周期來實時改變。另外，目標輸出速度、速度改變時間和最大工藝線速度還可從生產(chǎn)線的其他控制程序獲得。
[0042]所以所述速度控制系統(tǒng)還可包括:
[0043]輸入控制器I，與所述數(shù)據(jù)存儲器2連接，獲取用戶輸入的速度改變時間、所述預設周期和所述目標輸出速度，獲取生產(chǎn)線的最大工藝線速度，并根據(jù)所述速度改變時間、所述預設周期和所述最大工藝線速度確定所述速度補償量，并將確定的所述速度補償量和接收的所述目標輸出速度發(fā)送給所述數(shù)據(jù)存儲器2。其中，具體地，速度補償量可依據(jù)公式a =Vmax/t*Ti進行確定。
[0044]綜上所述，本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)在控制傳動電機驅(qū)動器7的當前運行速度時的應用流程圖如圖4所示，預先獲取生產(chǎn)線的最大工藝線速度、速度改變時間、預設周期，并進行速度補償量的計算，然后判斷預設周期是否到達，并在到達時判斷目標輸出速度是否大于當前運行速度，若目標輸出速度大于當前運行速度，則判斷目標輸出速度與當前運行速度之差是否大于速度補償量，若大于，則當前輸出速度等于當前運行速度與速度補償量之和，若小于，則當前輸出速度等于目標輸出速度;若目標輸出速度小于當前運行速度，則判斷當前運行速度與目標輸出速度之差是否大于速度補償量，若大于，則當前輸出速度等于當前運行速度與速度補償量之差，若小于，則當前輸出速度等于目標輸出速度。最后將計算獲得的輸出速度值發(fā)送給傳動電機驅(qū)動器7，使得傳動電機可以按照該輸出速度值運行，直到傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度達到目標輸出速度為止。
[0045]因此，本實用新型實施例的傳動電機的速度控制系統(tǒng)通過輸入控制器1、數(shù)據(jù)存儲器2、信號觸發(fā)器3、速度采集模塊4、控制模塊5以及信號輸出器6之間的連接與配合，使得位于同一生產(chǎn)線上的各個傳動電機能夠按照同一步調(diào)調(diào)整當前運行速度，從而有效克服傳動電機驅(qū)動器之間由于自身性能的差異導致的速度不同步問題，降低生產(chǎn)線在升速和降速的過程中出現(xiàn)的沖擊，延長設備的使用壽命。
[0046]以上所述的是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通人員來說，在不脫離本實用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種傳動電機的速度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于存儲一速度補償量和一目標輸出速度的數(shù)據(jù)存儲器； 信號觸發(fā)器，間隔預設周期輸出一觸發(fā)信號； 接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號采集傳動電機驅(qū)動器的當前運行速度的速度采集模塊，與所述信號觸發(fā)器連接； 接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度、所述速度補償量和所述目標輸出速度，計算當前輸出速度的控制模塊，所述控制模塊與所述信號觸發(fā)器、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述速度采集模塊連接； 用于將所述當前輸出速度傳輸至所述傳動電機驅(qū)動器的信號輸出器，所述信號輸出器與所述控制模塊連接。2.根據(jù)權利要求1所述的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括: 第一比較器，分別與所述信號觸發(fā)器、所述速度采集模塊和所述數(shù)據(jù)存儲器連接，接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號獲取所述當前運行速度和所述目標輸出速度，且所述當前運行速度大于所述目標輸出速度時，輸出第一信號;所述當前運行速度小于所述目標輸出速度時，輸出第二信號； 第二比較器，分別與所述第一比較器、所述速度采集模塊、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述信號輸出器連接，接收所述第一信號，根據(jù)所述第一信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之差作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器;所述當前運行速度與所述目標輸出速度之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器； 第三比較器，分別與所述第一比較器、所述速度采集模塊、所述數(shù)據(jù)存儲器和所述信號輸出器連接，接收所述第二信號，根據(jù)所述第二信號獲取所述當前運行速度、所述目標輸出速度和所述速度補償量，當所述目標輸出速度與所述當前運行速度之差大于所述速度補償量時，將所述當前運行速度與所述速度補償量之和作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器；當所述目標輸出速度與所述當前運行速度之差小于所述速度補償量時，將所述目標輸出速度作為所述當前輸出速度發(fā)送給所述信號輸出器。3.根據(jù)權利要求1所述的傳動電機的速度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述速度控制系統(tǒng)還包括: 輸入控制器，與所述數(shù)據(jù)存儲器連接，獲取用戶輸入的速度改變時間、所述預設周期和所述目標輸出速度，獲取生產(chǎn)線的最大工藝線速度，并根據(jù)所述速度改變時間、所述預設周期和所述最大工藝線速度確定所述速度補償量，并將確定的所述速度補償量和接收的所述目標輸出速度發(fā)送給所述數(shù)據(jù)存儲器。
【文檔編號】H02P5/00GK205657612SQ201620452337
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月18日 公開號201620452337.0, CN 201620452337, CN 205657612 U, CN 205657612U, CN-U-205657612, CN201620452337, CN201620452337.0, CN205657612 U, CN205657612U
【發(fā)明人】炳金國
【申請人】北京中冶力和科技有限公司