西門子6SL3100-1AE31-0AB1
問題:
我這套系統(tǒng)是動(dòng)力試驗(yàn)臺,。MM440控制交流感應(yīng)電機(jī)對動(dòng)力機(jī)械進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)臺架性能試驗(yàn)使用,。問題是,MM440本身在德國人的眼里,,就是風(fēng)機(jī)泵類的控制,,很簡單的,而發(fā)動(dòng)機(jī)臺架性能試驗(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,。在國內(nèi),因?yàn)橛脩魶]錢,,都買廉價(jià)的測功設(shè)備做實(shí)驗(yàn),,所以,MM440的控制系統(tǒng)做測功機(jī),,倒成了熱銷,。
系統(tǒng)是沒有編碼器的SLVC控制,采用的是傳統(tǒng)的端子通訊,,沒有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊的那種,。設(shè)定值和開關(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沒有問題,。這里不做贅述,。對于外部閉環(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,,問題來了,,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)來完成的操作,現(xiàn)在這種配置的測功機(jī)系統(tǒng),,過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)問題或許相對好解決,。

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來的扭矩限幅值設(shè)定信號,,小值設(shè)置了一個(gè)臺階,這個(gè)臺階就是把扭矩限幅的小值放開一丟丟,,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,,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沒有BiCo的功能,,這個(gè)零補(bǔ),,可就真的沒戲了。我感覺開心的,,就是MM440沒有模擬開關(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庫的通道驅(qū)動(dòng)塊介紹
使用PCS 7編程時(shí),,訪問硬件IO數(shù)據(jù)時(shí)并不是直接引用IO地址,而是通過通道驅(qū)動(dòng)塊(Channel Blocks)來關(guān)聯(lián)IO地址(必須處于過程映像區(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地址:
