[發明專利]一種異步電動機驅動設備定位控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201410115021.8
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103838260B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 施坪
• 申請（專利權）人: 山信軟件股份有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明涉及設備控制領域，具體為一種異步電動機驅動設備定位控制裝置及方法。

背景技術

在異步電動機驅動設備的位置控制中，對于最終定位速度的選擇非常重要。定位速度選擇過高影響最終設備定位的精度。定位速度選擇過低雖然設備定位的精度得到了保證，但是在設備定位的過程中花費的時間會加長，影響設備的運行周期。所以合理的選擇定位時的電機運行速度，盡量減少電動機在定位速度的運行時間，對于設備的定位控制是比較重要的兩個方面。

目前，公知的異步電動機驅動設備的定位控制，主要使用兩檔或者多檔速度控制，使得最后在定位的時候電動機運行在同一個定位速度上，停車時配合設備抱閘的控制，這樣基本上每次定位的結果都相同。其位置信號的檢測方式可以分為兩種：一種是來自于限位開關或者接近開關的開關量信號；一種是來自于絕對值編碼器的位置信號。在第一種方式下一般至少需要兩個點：一個是用于將設備由運行速度減速至定位速度的設備減速點，一個是用于設備定位的停車點，而最后停車定位的結果也多來自于對于設備定位停車點信號的檢測，這種位置控制的方式精度相對低一些。在第二種方式下，絕對值編碼器產生的位置信號被處理成設備運行的實際位置，通過對于設備實際位置的監測判斷設備速度檔位的變化，最終實現定位控制，這種位置控制方式的精度相對第一種要高一些。

發明內容

為了提高異步電動機驅動設備的位置控制精度，減少設備定位使用的時間，開發了一種異步電動機驅動設備的定位控制裝置及方法。

解決問題的技術方案為：一種異步電動機驅動設備的定位控制裝置，包括異步電動機，其特征在于，還包括變頻器、控制器、絕對值編碼器，所述的異步電動機為變頻電動機，所述的變頻器分別連接控制器和異步電動機；所述的絕對值編碼器與控制器實現通訊連接。

進一步的，所述的控制器為PLC控制器或DCS控制器。

進一步的，所述的絕對值編碼器安裝在設備運行軸或電機驅動軸上。

一種異步電動機驅動設備的定位控制方法，用于實現驅動設備位置的精確控制，其特征在于，所述的方法包括以下步驟，

設定定位速度；

選取停車點；

得到定位點；

提取運行速度；

設定減速點；

得到減速控制曲線。

進一步的，得到定位點的具體過程為:設定一個定位速度，根據設備的慣性，計算出從定位速度到停車所需的距離，利用停車點減去該距離得到定位點。

進一步的，所述的獲得減速控制曲線的具體過程為:利用定位點減去減速點得到減速距離，通過運行速度、減速距離和定位速度，得到一個二元一次方程，根據該方程繪制減速控制曲線。

進一步的，所述的方法還包括，通過控制器控制變頻器，按照減速控制曲線對電動機實現減速操作，并通過絕對值編碼器實時確認設備的位置，最終完成設備的精確定位。

本方案的有益效果為：

1、設備在運行速度與定位速度之間的切換不再使用多檔位控制的方式，而是采用與實際位置相關的線性速度控制方式，一方面，可以緩解電動機低速運行性能不穩定的問題，使得定位速度的設定數值降低，從而減少了定位點與停車點之間的距離；另一方面，最大可能減少了設備定位的時間。

2、定位點的位置通過計算獲取，進一步提高了停車點的準確性。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構框圖；

圖2是本發明的方法流程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施進行說明，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示的異步電動機驅動設備的定位控制裝置，驅動設備的異步電動機使用變頻電動機，并使用變頻器控制異步電動機的轉速，設備運行軸或者電機驅動軸上安裝絕對值編碼器，并將絕對值編碼器的信號接入控制設備，變頻器的速度給定由控制器通過通訊的方式給出。其中，所述的控制器為PLC控制器或DCS控制器。

如圖2所示異步電動機驅動設備的定位控制方法，包括以下步驟：

1、根據實際情況和經驗，設定一個合適的定位速度；

2、找到符合要求的停車范圍，并選取該范圍的中點作為設備的停車點；

3、根據設備的慣性，計算出從定位速度到停車所需的距離，利用停車點減去該距離得到定位點；

4、通過控制器，讀取設備的實時運行速度；

5、設定一個減速點，也就是設備從運行速度開始減速的最初位置；