二、多電機(jī)同步控制系統(tǒng)設(shè)計

1.總體設(shè)計方案

以4臺同步運(yùn)行的吊盤穩(wěn)車組成的穩(wěn)車群為例，同步控制系統(tǒng)能夠完成對穩(wěn)車群多電機(jī)的集中基礎(chǔ)控制功能，還能夠通過速度檢測進(jìn)行同步性能調(diào)節(jié)，利用PID閉環(huán)控制策略，真正實(shí)現(xiàn)多電機(jī)系統(tǒng)的同步運(yùn)行。

對穩(wěn)車群多電機(jī)系統(tǒng)的同步控制采用比較控制方案，設(shè)計如下：①利用編碼器獲取每一臺電機(jī)運(yùn)行的速度，進(jìn)而獲得不同電機(jī)的速度差信號；②對所獲得的速度信息利用積分器進(jìn)行積分，獲取行程信息，并由此獲取了行程差信息。比較器同時比較多電機(jī)的速度差信號和行程差信號。如果二者皆為零，則表明目前系統(tǒng)處于良好同步控制中；相反如果速度差信號或者行程差信號不為零，那么表明當(dāng)前多電機(jī)系統(tǒng)處于不同步控制狀態(tài)，需要借助于PID調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)對速度差信號或者是行程差信號的調(diào)節(jié)，幫助系統(tǒng)回復(fù)到正常的同步運(yùn)行狀態(tài)。這里之所以同時獲得速度差信號與行程差信號，主要目的是為了提高環(huán)球電機(jī)同步控制系統(tǒng)的可靠性。

2.系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

實(shí)際應(yīng)用中，重點(diǎn)要考慮同步控制的調(diào)節(jié)頻率問題，調(diào)節(jié)頻率過高可能會導(dǎo)致穩(wěn)車群同步調(diào)速系統(tǒng)震蕩，而調(diào)節(jié)頻率過低會影響同步性能。因此提出改進(jìn)的同步控制方案：首先根據(jù)吊盤穩(wěn)車群允許的行程差確定合理的同步工作帶，當(dāng)穩(wěn)車與參考模型的行程差落在工作帶內(nèi)時，認(rèn)為系統(tǒng)仍為正常同步運(yùn)行狀態(tài)，否則進(jìn)行同步補(bǔ)償調(diào)整，在系統(tǒng)嚴(yán)重不同步時控制電機(jī)停車并發(fā)出警報。

基于以上分析，東莞電機(jī)廠為保證方案能夠可靠和穩(wěn)定實(shí)施，同時滿足現(xiàn)場監(jiān)測的需要，選用西門子S7-200系列PLC作為集控系統(tǒng)的控制器，并設(shè)計吊盤穩(wěn)車群(4臺）的控制方案如圖2所示。以下分為3個部分介紹：

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