一、簡述:
同步控制是工業(yè)控制中常見的控制方式，傳統(tǒng)的機(jī)械同步控制精度和可調(diào)性差而逐漸減少，伺服系統(tǒng)復(fù)雜且成本較高，只限于小功率使用，同步電機(jī)的控制效果也不太好。為了滿足高精度的工業(yè)自動化運(yùn)動控制的要求，丹佛斯推出了與VLT5000系列變頻器配合使用的同步定位控制擴(kuò)展卡（SynPos Option Card），對電機(jī)角度及位置進(jìn)行精確控制，從而形成了功率上至400KW的全系列運(yùn)動控制器（Motion Controller）。能實(shí)現(xiàn)高度精確穩(wěn)定的轉(zhuǎn)距控制，從而使廉價(jià)的變頻器應(yīng)用到定位控制系統(tǒng)中成為可能。
二、控制原理：
同步定位選件卡（SyncPos）的基本原理是通過光電編碼器反饋電機(jī)實(shí)際的速度與位置，與給定的速度或位置信號進(jìn)行比較，再通過內(nèi)部計(jì)算，直接對電機(jī)的轉(zhuǎn)距進(jìn)行控制。 其主要作用分為同步（Synchronization）控制功能及定位（Positioning）控制功能：由于引進(jìn)了光電編碼器脈沖反饋信號，該控制器不僅能夠進(jìn)行簡單的速度同步控制，而且還能通過脈沖計(jì)數(shù)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制，以達(dá)到角度同步的目的，并且具有自動標(biāo)識糾正、速比可調(diào)、角度補(bǔ)償及多臺電機(jī)之間的同步等功能。
三、同步卡硬件、軟件功能：
Syncpos卡是安裝在VLT5000變頻器內(nèi)部的一塊高度集成的PCB板，裝有Syncpos的VLT5000 變頻器便構(gòu)成了一臺可編程的伺服控制器。該控制器以普通交流異步電機(jī)為控制對象，光電編碼器為預(yù)定控制點(diǎn)的速度或位置反饋信號。Syncpos控制卡本身提供了2組光電編碼器信號輸入接口，可以分別用于同步控制中的主、從電機(jī)光電編碼器信號輸入及定位控制中的反饋信號輸入。同時(shí)還具備8個(gè)數(shù)字量輸入、8個(gè)數(shù)字量輸出端口（24VDC）及位置信號輸出端口，可以通過內(nèi)部編程實(shí)現(xiàn)定位控制及相應(yīng)邏輯控制功能。
為了更好地將同步控制器應(yīng)用在工程中，丹佛斯還提供了基于windows 系統(tǒng)的簡潔易用的Syncpos軟件，該軟件集運(yùn)動控制的編程、調(diào)試、監(jiān)控于一體，大大方便了系統(tǒng)的開發(fā)及調(diào)試，除了參數(shù)設(shè)定及程序編寫以外，該軟件還有圖表式的PID 參數(shù)整定程序，并可對編寫的程序進(jìn)行自動糾錯。在線幫助及自帶的測試程序、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序?qū)嵗构こ虘?yīng)用編程變得有跡可循，大大縮減了工作量。
四、系統(tǒng)改造原理：
本系統(tǒng)采用主從隨動同步控制方式，以轉(zhuǎn)鼓軸作為主軸自由運(yùn)行，壓制輪1、2作為從軸，按照設(shè)定好的速比（運(yùn)行中可自由調(diào)整）跟隨主軸運(yùn)行，以隨動方式跟隨主軸同步運(yùn)行。硬件采用Danfoss VLT5000系列變頻器和DANFOSS同步控制卡來實(shí)現(xiàn)同步控制，VLT5000系列變頻器專用的同步與定位卡是專門配合VLT5000變頻器用的多軸或單軸同步控制的應(yīng)用場合。該控制卡可以用于任何需要與主軸同步運(yùn)行的應(yīng)用場合，同步控制卡相當(dāng)于一個(gè)電控軸，其速度比可在運(yùn)行中自由調(diào)整，根據(jù)主軸編碼器和從軸編碼器的反饋信號，從動軸的速度與位置將得到自動而精確的控制。編碼器信號直接輸入控制器，計(jì)算結(jié)果通過變頻器內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，在動態(tài)下直接控制電機(jī)轉(zhuǎn)距，從而可以大大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。同步控制器通過內(nèi)部編程可以根據(jù)外部端子信號，在同步控制狀態(tài)與開環(huán)速度控制狀態(tài)之間自由切換。 系統(tǒng)改造原理圖見附頁：
五、設(shè)備選型：
a)壓制輪驅(qū)動電機(jī)選用380V、3.7KW變頻電機(jī)；
b)變頻器選用DANFOSS VLT5000系列變頻器
c)VLT5000變頻器同步控制卡SYNCPOS OPTION選件卡
d)同步控制檢測元件：5V線驅(qū)動增量型編碼器4個(gè)（圖爾克），
六、 改造后的效果：
a)有效實(shí)現(xiàn)該工藝生產(chǎn)控制，極大地提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
b)主從馬達(dá)同步性強(qiáng)，控制精度顯著提高。
c)系統(tǒng)可靠性高，維護(hù)費(fèi)用低。
d)電鍍薄膜的張力實(shí)現(xiàn)了自由調(diào)節(jié)。
