Question

<高分>一个关于用PLC给变频器调速的问题,回答的好可追加分

大家帮忙想个办法：一个提升机，上升时空载，下降时有负载，在下降时，轻载和重载由于重力等因素，导致下降速度不一样的，重载时快，轻载时相对慢一些，有什么办法可以让不管是轻载还是重载都走一样的速度，没有具体的测速元件，只有变频器一台，要求设计PLC程序，用给模拟量给变频调速的方式
只要有一个具体的思路就可以了
我看了一些国外的机器，他们什么都没有，就一个变频器控制一个电机，就可以实现非常均匀的调速。因为我们这个机器，轻载时可能只有几斤，重载时会超过两吨，差距太大，而变频器的拖力是有限的，所以导致下降速度不一样，可不可以用程序来实现呢？我有一个思路：轻载和重载如果速度不一样，那么走一样的距离用的时间就不一样，然后计算出应走多快的速度。可以从这个为切入点，不知道还有没有更好的方法？

Answer 1

下降或上升的速度由电机转速决定。电机转速基本由供电频率决定，负载轻重不一时，转差率会有不同，因此，速度会有少许不同。你可根据电机的T-N曲线，根据负载的轻重对频率做一个小范围内的调整即可。

追问

那怎样判断负载轻还是重呢，用什么判断？

追答

如果你不知道负载轻重。简单的稍微粗略的办法就是直接测量变频器输出电流，电流较大，负载较大。你可设置一个对应关系，比如说实际运行电流与最大电流的比例在30%~100%以内（30%以下应该速度差不多），对应频率49Hz~50Hz。如果轻载转速过快，就将49Hz再设小，反之，设大。

Answer 2

想恒速，没有反馈，是不可能的。
就算最高端的矢量变频器，在开环情况下，也很难保证恒速。
要么用带编码器输入反馈的变频器，完全可以做到轻载，负载速度恒定。
再不就编码器反馈输入PLC，PLC 内部PID调节输出模拟量控制变频器的实际转速。

追问

我也没办法，人家就是这么要求的，不能用编码器等东西，也不会加别的东西，搞不定只能说明我的技术不行。我觉得，如果别人可以搞出来，我们肯定也行的，只要找到中间的窍门，就不是难事了。

追答

异步电机的特性就是具有转差率，（否则你用同步电机，完全保证转速恒定），转差率本身就不是一个定值。在所有负载情况下（也就是轻载，重载）要想保持转速基本恒定（是基本恒定也就是说转速差别不太明显）就要是转差率尽可能的小。也就是说，你的变频器驱动电机的机械特性要非常硬。高端的矢量变频器内部其实就是虚拟的反馈（没有任何外部装置），驱动电机要比常用的V/F控制特性要硬。可以说能够保证轻重载转速变化率在比较小的范围内。当然如果你采用DTC直接转矩控制的变频器（直接转矩控制的特性就是机械特性非常硬，调速比非常宽，当然，你可以工作在转速控制状态，不一定非要工作在转矩控制状态），机械特性可以更完美。当然，价格更是天价。
走一样的速度，你这个一样本身就是模糊两可，可以认为是恒速（恒速必须反馈，这不用抬杠的），也可以认为转速变化率很小（感觉不到）。
朋友既然给你建议用变频加编码反馈，你竟然说还不如用伺服，你应该打听两者价格的差别，不是一点两点的。大功率范围，伺服你有几个可以供选择的？
你既然说了，什么都不加。
说白了，你玩的就是变频器本身的控制性能和马达本身的特性。变频器软件不行，是不可能达到的。
什么都不加，哪里来的PLC?
既然需要PLC程序，那肯定是你要加一套PLC，PLC你既然打算用模拟量给定来调整转速。
那只是反馈的形势不同而已。
你自己的方案其实就是编码器的变形。
速度不一样，走同样的距离时间不一样。
你可以用简单的码盘，甚至可以是光电开关之类。其实都是间接的测量出实际工作的转速，用于反馈，PLC再进行PID调节。
编码器也是测量一定距离所需要的时间。只不过更细分，精度更高而已。当然价格不菲。
PLC什么都不加，那还有用吗？
如果负载下降超速（超过同步转速），电动机进入异步发电状态，低端变频器都是通过外置能耗制动单元和电阻来泄放。当然，如果你采用四象限变频器，能量可以直接反馈电网，完全可以什么都不加。
好了，说这么多，我也不图你这个分。
就当抛砖引玉而已。

追问

看你写了这么多,首先感谢你的解答!
我这个机器和升降机原理差不了,电机只有370W,1500转,用1:40的变速箱,配400瓦的变频器一个,刹车电阻采用制动量大时的配置,为600欧150瓦,西门子S7-200PLC,加EM232模块一个.如果改用伺服也就是多个两千多块钱.
不过给人家老板要求的用变频,我也没办法,你说的那些我都懂,我在这里只是想知道人家老外的是怎么实现的,因为都是用的一样的东西,他的可以实现我的为什么就不行!
求其中的玄机!

追答

你就是一个典型的高手。
服了。、

追问

你没见过不代替就不存在,谁也不是天生什么都会的,别人一台小小小的设备能卖上百万,为什么,因为人家就有那个技术.我看了一下国内那些和我这个差不多的机器,就有装编码器的,有用伺服的,但进口的机器是确实没有装的.我做工程也不是一年两年了,难道我就不知道闭环控制是要反馈吗?更何况他还用的是开环控制.我只是想知道他的为什么不用反馈也能实现匀速!我和他用一样的变频器,设置一样的参数,用一样的外围电路,就只有程序不一样.

Answer 3

根据你的描述，主要是提升功率太小，或是提升速度太快（肯定无法提升负载），
解决的办法是：加大电机功率，加大变速比，装制动。

追问

这是别人出的一个难题，提前已经声明了，什么东西都不会加的，他要的是能实现功能的程序。还有，是只有在下降的时候的负载，而不是用很大的力来提升，此时是负载拖着电机在走，那个是要用变频器的超速制动，好变频器才有那个防止超速功能。

追答

变频器有刹车功能，但也是在他的功率范围之内的，如果电机本身无法提升负载，他就没有能力控制负载。
不增加电机功率，就外加制动。

Answer 4

<高分>一个关于用PLC给变频器调速的问题,回答的好可追加分

Answer 5

用输入控制端子设定多段速定值调速。

追问

佩服佩服，你是高手！多多赐教！

Answer 6

可以用回馈制动啊，塔吊的吊钩匀速下降就是用的回馈制动来克服重力加速度造成的速度不均匀

追问

你说的那个我们叫配重块，那些自动往返的升降机还有电梯就是用的这个，我见多了，不过我这里用不了那个，没办法