摘要：介紹了四輥軸交流傳動控制系統的設計，采用abb公司的兩型變頻器acs 550、acs 800和西門子公司的s7 -226型可編程邏輯控制器(plc)實現異步電機變頻調速的plc控制系統，plc和變頻器之間通過modbus協議進行串行數據通信，共同實現對4臺電機的速度同步控制。該系統能夠實現交流傳動的速度鏈和負荷分配及張力控制，具有很強的工程模擬性能和實用價值。

  關鍵詞：速度同步控制；變頻器；可編程邏輯控制器

  中圖分類號：tm 921. 51文獻標識碼：a文章編號：1673-6540(2010)04-0054-05

    20世紀后半葉，變頻調速技術的出現和日益完善，成為電力拖動領域的一個重大事件，該技術的發展，促使交流電機有了性能良好的調速手段，而交流電機岡其結構簡單牢固、價格低廉，在工業生產中得到了廣泛應用，但其工作原理的復雜性對調速控制提出了很高的要求。

    交流電動機變頻調速系統的種類很多，從早期提出的電壓源型變頻器開始，相繼發展了電流源型，脈寬調制( pwm)等多種變頻器。目前變頻調速的主要方案有：交一交變頻調速，交一直一交變頻調速，同步電動機自控式變頻調速，正弦波脈寬調制( spwm)變頻調速，矢量控制變頻調速等。這些變頻調速技術的發展很大程度上依賴于大功plc率半導體器件的制造水平。隨著電力電子技術的發展，特別是可關斷晶閘管( cto)，電力晶體管( ctr)，絕緣柵雙極晶體管(igbt)，mos晶閘管及mtc等具有自關斷能力仝控功率元件的發展，再加上控制單元也從分離元件發展到大規模數字集成電路及采用微機控制，從而使變頻裝置的快速性，可靠性和經濟性不斷提高，變頻調速系統的性能也得到不斷完善。

    四輥軸交流傳動控制系統屬于變頻調速系統中的一種類型，它是一典型傳動試驗機械對象，可以試驗異步電動機變頻調速時的技術難點，四輥軸交流傳動控制系統可以很好地模擬工業生產中的一些設備，如造紙機、軋鋼機的多電機分部傳動。為了生產過程中紙頁、鋼材特性變化的需要，造紙機、軋鋼機的分部傳動除了在保證高精度的同步控制外，還必須能夠在一定的范圍內調節車速，且各個分部的速度能單獨調節，這些四輥軸都能夠很好的模擬，此外，四輥軸對于軋鋼機也有一定的模擬效果。

    四輥軸交流傳動控制系統是一套由四臺變頻器控制四個異步電機的轉速，使其達到轉速同步的機械裝置，四臺變頻器由一臺可編程邏輯控制器( plc)控制，它們之間通過modbus協議進行通信，在四輥軸系統中還安裝有張力傳感器和速度旋轉編碼器，可檢測張力和速度，四輥軸交流傳動控制系統機械部分的基本圈路圖如圖1所示。

    整個系統的基本框架如圖2所示。上位機通過ppi電纜與plc通信，進行控制。plc通過modbus總線和四臺變頻器相聯，并進行相互通信，完成信息數據交換，達到對電機的變頻控制。

   

    異步電動機調速運轉時，通常由變頻器主電路給電動機提供調壓調頻電源。此電源輸出的電壓或電流及頻率，由控制回路的控制指令進行控制，而控制指今則是根據外部的運轉指令進行運算獲得。對于需要更精確轉速或快速響應的場合，運算還應包含由變頻器主電路和傳動系統檢測出來的信號。變頻器保護電路的構成，除應防止因變頻器主電路的過電壓、過電流引起的損壞外，還應保護異步電動機及傳動系統等。

    變頻器分為交一交和交一直一交兩種形式。交一交變頻器可以將工頻交流電直接變換成頻率電壓均可控的交流電，又稱直接式變頻器。而交

  直一交變頻器則是先把工頻交流電通過整流器變成直流電，再把直流電變