西門(mén)子6SL3100-1AE31-0AB1
問(wèn)題:
我這套系統(tǒng)是動(dòng)力試驗(yàn)臺(tái)。MM440控制交流感應(yīng)電機(jī)對(duì)動(dòng)力機(jī)械進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架性能試驗(yàn)使用。問(wèn)題是,MM440本身在德國(guó)人的眼里,就是風(fēng)機(jī)泵類(lèi)的控制,很簡(jiǎn)單的,而發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架性能試驗(yàn)的設(shè)備,應(yīng)該是工程型動(dòng)力傳動(dòng)控制系統(tǒng)所做的事。在國(guó)內(nèi),因?yàn)橛脩魶](méi)錢(qián),都買(mǎi)廉價(jià)的測(cè)功設(shè)備做實(shí)驗(yàn),所以,MM440的控制系統(tǒng)做測(cè)功機(jī),倒成了熱銷(xiāo)。
系統(tǒng)是沒(méi)有編碼器的SLVC控制,采用的是傳統(tǒng)的端子通訊,沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊的那種。設(shè)定值和開(kāi)關(guān)量一律由MM440的端子輸入和輸出的那種。要完成的工況任務(wù):
1.恒轉(zhuǎn)速的電動(dòng)發(fā)電狀態(tài);
2.外部閉環(huán)的恒轉(zhuǎn)矩控制發(fā)電狀態(tài)(采用的恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行扭矩限幅的控制方式)。
對(duì)于恒轉(zhuǎn)速控制電動(dòng)和發(fā)電狀態(tài)的運(yùn)行工況,MM440沒(méi)有問(wèn)題。這里不做贅述。對(duì)于外部閉環(huán)的扭矩限幅控制,客戶要求:
一,必須要從0-100%連續(xù)控制。
第二,在運(yùn)行中能對(duì)受試發(fā)動(dòng)機(jī)做突加和突減負(fù)載的調(diào)速實(shí)驗(yàn)。
那么,問(wèn)題來(lái)了,首先是0扭矩的工況,電機(jī)的輸出軸系是有靜摩擦阻力和電磁阻力的。即便是此時(shí)給電機(jī)切斷了電源,零磁場(chǎng)狀態(tài)下,軸系的摩擦轉(zhuǎn)矩也依然存在。而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)需要測(cè)試0轉(zhuǎn)矩下,怠速的排放數(shù)據(jù)。如果電機(jī)軸系轉(zhuǎn)矩不為零,就不能滿足實(shí)驗(yàn)需求;
另外,調(diào)速特性的突加和突減操作,如果僅僅是把扭矩設(shè)定值(限幅值)在0和當(dāng)前值之間轉(zhuǎn)換,也做不到突減的需求,因?yàn)槟菚r(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩仍然很大,電機(jī)在磁場(chǎng)作用下,仍有很強(qiáng)的靜阻力存在。
像這樣的需求,我們一直都是采用工程型變頻器系統(tǒng)來(lái)完成的操作,現(xiàn)在這種配置的測(cè)功機(jī)系統(tǒng),過(guò)去僅僅用于一般性的速度特性試驗(yàn),不是做法規(guī)排放試驗(yàn)設(shè)備??墒怯脩艟褪沁@么任性。必須在此設(shè)備上滿足使用需求。
用戶任性,這是煩人的事情了。怎么解決呢?
一,要求M440必須要有轉(zhuǎn)矩限幅控制時(shí)的零補(bǔ)償功能。也就是此時(shí)需要電機(jī)有電動(dòng)能力,悄悄地幫忙傳動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)矩變?yōu)?。這種幫忙,在工程型變頻器非常好辦,在MM440里做?巧婦難為無(wú)米之炊呀。
第二,要能解決在線狀態(tài)下的使能和禁止操作。也就是在電機(jī)運(yùn)行中操作無(wú)編碼器的使能允許和禁止。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火狀態(tài),測(cè)功機(jī)的那個(gè)零扭矩狀態(tài)的幫忙補(bǔ)償就是多余的了,此時(shí)需要把使能禁止,是電機(jī)停止幫忙的轉(zhuǎn)動(dòng)。第二個(gè)問(wèn)題或許相對(duì)好解決。
如上圖示。閉環(huán)扭矩零補(bǔ)償分了三個(gè)部分。
一部分,從模擬量輸入2來(lái)的扭矩限幅值設(shè)定信號(hào),小值設(shè)置了一個(gè)臺(tái)階,這個(gè)臺(tái)階就是把扭矩限幅的小值放開(kāi)一丟丟,不讓它等于0,為扭矩的0補(bǔ)提供通道;
第二部分就是電機(jī)要正反兩個(gè)方向運(yùn)行,所以,零補(bǔ)也要兩個(gè)方向的補(bǔ)償,把它與正反轉(zhuǎn)命令關(guān)聯(lián),就可以分別做兩個(gè)方向的扭矩0補(bǔ)了。而且我用的是固定值設(shè)置,固定值設(shè)置單位是Hz,我給定補(bǔ)償點(diǎn)是扭矩,單位不匹配,沒(méi)關(guān)系,加一個(gè)自由功能塊,就變成了100%的單位了。
第三部分,把補(bǔ)償加在了扭矩設(shè)定值通道的附加給定上。既滿足了使用需求。實(shí)測(cè),零補(bǔ)狀態(tài),電機(jī)軸扭矩可以達(dá)到0.05Nm以下的效果。
假如MM440沒(méi)有BiCo的功能,這個(gè)零補(bǔ),可就真的沒(méi)戲了。我感覺(jué)開(kāi)心的,就是MM440沒(méi)有模擬開(kāi)關(guān)的自由功能塊,但是他的固定值設(shè)置選擇因?yàn)橛辛嘶ヂ?lián)功能,而且閑著也是閑著,為何不用呢?
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APL庫(kù)的通道驅(qū)動(dòng)塊介紹
使用PCS 7編程時(shí),訪問(wèn)硬件IO數(shù)據(jù)時(shí)并不是直接引用IO地址,而是通過(guò)通道驅(qū)動(dòng)塊(Channel Blocks)來(lái)關(guān)聯(lián)IO地址(必須處于過(guò)程映像區(qū))。
驅(qū)動(dòng)塊提供用戶程序和硬件輸入輸出組件之間的接口。
下列通道塊可連接到符號(hào)地址: