[科普中国]-同步控制系统

概述

同步控制系统是一种工控设备的常用系统，主要是实现辊间或者轴间的位置、速度或者电流之间按照一定比率去协调的系统。一般通过PLC，伺服系统，变频器，编码器，工控机，触摸屏，直流调速器等元件来组合而成，是一种系统集成，目前广泛应用于冶金，线材，薄膜，加中中心，机器人，造纸等行业，是工控自动化控制技术发展的一个高端方向。

多台电机的同步运行问题应用较为广泛，尤其在多单元生产流水线中及驱动同一负载时居多，但多具体的应用，会有不同的要求。若采用变频器及相关配套产品，可较有效地实现不同功能。这里说的配套产品包括：控制电器、变频器辅助选件、传感器、PLC等。

工作原理制造装备中有许多执行机构，如：电磁铁、电磁阀、电动机的通和断等属于开关量对象，使用PLC的“位”逻辑开关，很容易实现对它们的控制。但是，制造装备中更多的控制参数是机械运动部件的速度和位置，采用的执行机构是电动机或调速阀。然而，迄今为止，使用的电动机或者调速阀都还属于模拟执行机构，必须使用电压（或电流）对其控制。

处理模拟量的关键是要有模拟量输入（AD）、模拟量输出（DA）单元或模块。由这些单元或模块先对信号作预处理，然后送PLC进行再处理。PLC再处理后，又由这些单元作后处理。有这些单元在控制对象与PLC之间架起桥梁，PLC即可控制模拟量了。

PLC模拟量控制过程这里“基于信息采集和处理”的信息，可能是调节量，也可能是干扰量。如信息位调节量，则要用反馈控制。它是一种模拟量最基本的控制方式。它依据系统的实际输出与预期输出间的偏差来进行控制，以期逐步缩小这一偏差。至于产生偏差的原因，它是不理睬的。

如信息为干扰量，也可用前馈控制。前馈控制基于扰动补偿原理，根据扰动的情况作相应控制。

开环控制使系统在偏差即将发生之前就注意纠正偏差，这是它的优点。但要弄清有多少扰动量，以及它与调节量之间的关系，即控制量随扰动变化的规律，是不容易的。

PLC模拟量输入方法有两种输入模拟量的方法。

（1）模拟量输入单元输入模拟量：

把模拟量输入给PLC最简单的方法是，用模拟量输入单元（模块），简称AD单元。它不仅可完成从模拟量到数字量的转换，有的还可作出相应处理，如滤波、求平均值、保持峰值、按比例转换等。

（2）用采集脉冲输入模拟量：

PLC可输入脉冲信号。可用高速计数单元或特定的高速输入点输入脉冲，也可用输入中断的方法输入脉冲。而把物理量，如电压转换为脉冲信号的方法也很多，比较方便，如转速可很容易转换为脉冲信号。1