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通过读取西门子变频器的模拟量来做闭环速度脉冲增量累加&与变频器并联编码器信号到西门子PLC做脉冲计数的改造
点击次数:668 发布时间:2018-10-21

通过S7-1200PLC去做一个提升卷扬机的全闭环速度监控,需要读取几个数据来判断卷扬是否超速&失速,我要读取的第一个数据是卷扬负载端的速度,这个通过在卷扬上安装增量编码器来获取,第一个问题解决,第二个问题需要读取电机电机的当前速度,这里遇到了问题,这是一个改造项目,原来是欧姆龙PLC并且与变频器是有DP总线控制的,欧姆龙的PLC我动不了,只能够在变频器参数上与接线上来配合完成。

当时想了一个方法来解决这个问题,第一个是想通过在编码器A+B+脉冲信号号上并联一路到PLC的高速计数器上读取脉冲来计算速度,这个也通过改一些线路证明了在编码器上并联一路信号到PLC是可以的。但是PLC高速计数的M端与编码器速度卡的M端要共用才可以,因为电源是由编码器速度板卡供应的。这个方法也证明了可以这样使用。

另外一个想法就通过变频器的模拟量输出来反馈脉冲增量,由于这个想法是不确定第一个想法(在编码器速度卡上并联一路信号到PLC是否可行)使用才想出的方法,这个怎么做?其实这个也比较简单,就是开通变频器上的模拟量输出通道对应脉冲计数器的值即可,因为是一个16位数只可以记录0-65535之间的数值1024PPR的编码器跑50圈就又从0开始计数,这个可以在PLC编写一个FC来做脉冲累加。

0-65535对应的是0-10V模拟量电压(1200自带的两个模拟量输入都是0-10V电压类型的),超出65535又从0开始计数,反正在PLC记录的是上一时刻与当前时刻的增量累加,记录波形有一些突变,但是由于是做速度计算,做了一下滤波,使用起来完全没有问题,通过这个例子来说明通过模拟量来读取脉冲增量在要求不高的情况下是没有问题的可以实现。

另外一个变量就是通过模拟量读取变频器的输出频率,读取变频器的输出频率就相对简单了0-10V对应0-50HZ,这个直接转换一下就可以使用,不需要搞什么程序来累加咋地咋地。

通过获取这3个变量来进行速度全闭环监控很好的解决了这个问题。

说到这里可能就会有人有不同的看法了,变频器&电机都是闭环的,为什么不直接读取变频器的输出频率or电机的当前速度不就完事了吗?

如果保证机械连接一切正常的情况下是可以的,什么叫做不正常的情况?不正常的情况下就是电机断轴,你没有看错,我说的就是断轴,如果断轴了,电机&输出频率都是一样的,负载是相反方向的,所以必须要在卷扬(负载端)加减速编码器来监控。

还有一种情况,变频器在带电但是没有输出操作的情况下,制动器自动打开了,那么这个时候电机上的速度编码器&卷扬上的速度编码器的速度是一致性的,不过变频器的输出频率是没有的,由于没有输出,但是监控到负载有速度差异所以一样会进行解决制动的。

极端情况下没有什么是不可能的。就是因为欧姆龙PLC的输出触点黏死了,导致制动器动作异常,从而导致溜车(这个原来的系统是别人设计的,是否合理我不做评价)由于机械结构制动器的安装位置等等,如果我这3个变量同时监控基本上就可以解决目前的问题。

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