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· 速度偏差与转矩限幅

　　1．1直接转矩分配

　　直接转矩分配方案主要应用于电机之间是硬连接方式，如齿轮、同轴等，电机之间通过连接器保持相同的转速，如下图：

　　图1

　　在配置直接转矩控制方式时，需要将主机设定在速度模式工作，从机设定在转矩模式工作，将主机的转矩设定值作为从机的转矩给定值，这样保证系统运行时，从机转矩始终与主机一致，同时因为机械结构的原因，从机速度始终与主机相同，这样就完成了转矩的分配。

　　该方式的特点是，从机转矩始终跟随主机转矩，系统按照主机的速度环运行，转矩响应比较快。

　　1．2速度偏差与转矩限幅

　　速度偏差与转矩限幅的方案主要应用于电机之间软连接方式，如皮带、绳索等，由于是柔性材料产生的耦合关系，电机之间需要有相同的运行速度，同时保证电机力矩的均匀分配，还要有防止连接断裂时的保护。

　　图2

　　在速度偏差与转矩限幅方式时，主机从机都工作在速度模式，主从机的速度设定值相同，然后从机在此基础上附加+/- 5%-10%左右的速度偏差（与运行方向有关，附加速度大小由实际情况决定），将主机的转矩值连接到从机的转矩限幅上。在启动后，由于速度偏差的存在，连接的材料迅速拉紧，从机的速度环饱和，输出的转矩受转矩限辐限制，从而保证从机的转矩跟随主机的转矩；从机速度受到连接的牵引，与主机速度相同。当发生断带时，主从电机工作在各自的速度环模式下，不会发生飞车现象。

　　该模式的特点是，启动瞬间主机从机的速度环都起作用，张力的建立比较平缓，避免系统产生振荡。既保证了速度及转矩的分配，也对系统进行了保护。

　　2 S120系统的主从控制方案的配置

　　实际使用过程中，根据使用的设备类型不同，常见的有几种不同的硬件配置方案。

　　2.1 CU310主从配置

　　使用CU310作为控制单元，主从数据交换可以通过如下两种方法：

　　· PROFIBUS DP的SLAVE TO SLAVE通讯；

　　· 通过TM31端子模块DI/DO和AI/AO；

　　a. PROFIBUS DP连接到PLC上（见图3），此时可以借助PROFIBUS DP的SLAVE

　　图3

　　b. 通过TM31端子模块互相连接（图4），使用DI/DO和AI/AO完成数据交换。模拟量信号使用电流信号，采用双绞屏蔽电缆，抗干扰性比较强。

　　图4

制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

　　西门子变频器在中国市场的使用*早是在钢铁行业，然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场，但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展，西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。

　　西门子变频器MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。

　　它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有无可比拟的灵活性。

　　主要特征：

　　200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；

　　矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制；

　　高过载能力，内置制动单元；

　　三组参数切换功能。控制功能： 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；

　　标准参数结构，标准调试软件；

　　数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；

　　独立I/O端子板，方便维护；

　　采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；

　　内置PID控制器，参数自整定；

　　集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块；

　　具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；

　　可实现主/从控制及力矩控制方式；

　　在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能；

　　灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；

　　快速电流限制（ ），防止运行中不应有的跳闸；

　　有直流制动和复合制动方式提高制动性能。

　　保护功能：

　　过载能力为200%额定负载电流，持续时间3秒和150%额定负载电流，持续时间60秒；

　　过电压、欠电压保护；

　　变频器、电机过热保护；

　　接地故障保护，短路保护；

　　闭锁电机保护，防止失速保护；

　　采用PIN编号实现参数连锁。

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