[发明专利]一种异步电动机驱动设备定位控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及设备控制领域，具体为一种异步电动机驱动设备定位控制装置及方法。

背景技术

在异步电动机驱动设备的位置控制中，对于最终定位速度的选择非常重要。定位速度选择过高影响最终设备定位的精度。定位速度选择过低虽然设备定位的精度得到了保证，但是在设备定位的过程中花费的时间会加长，影响设备的运行周期。所以合理的选择定位时的电机运行速度，尽量减少电动机在定位速度的运行时间，对于设备的定位控制是比较重要的两个方面。

目前，公知的异步电动机驱动设备的定位控制，主要使用两档或者多档速度控制，使得最后在定位的时候电动机运行在同一个定位速度上，停车时配合设备抱闸的控制，这样基本上每次定位的结果都相同。其位置信号的检测方式可以分为两种：一种是来自于限位开关或者接近开关的开关量信号；一种是来自于绝对值编码器的位置信号。在第一种方式下一般至少需要两个点：一个是用于将设备由运行速度减速至定位速度的设备减速点，一个是用于设备定位的停车点，而最后停车定位的结果也多来自于对于设备定位停车点信号的检测，这种位置控制的方式精度相对低一些。在第二种方式下，绝对值编码器产生的位置信号被处理成设备运行的实际位置，通过对于设备实际位置的监测判断设备速度档位的变化，最终实现定位控制，这种位置控制方式的精度相对第一种要高一些。

发明内容

为了提高异步电动机驱动设备的位置控制精度，减少设备定位使用的时间，开发了一种异步电动机驱动设备的定位控制装置及方法。

解决问题的技术方案为：一种异步电动机驱动设备的定位控制装置，包括异步电动机，其特征在于，还包括变频器、控制器、绝对值编码器，所述的异步电动机为变频电动机，所述的变频器分别连接控制器和异步电动机；所述的绝对值编码器与控制器实现通讯连接。

进一步的，所述的控制器为PLC控制器或DCS控制器。

进一步的，所述的绝对值编码器安装在设备运行轴或电机驱动轴上。

一种异步电动机驱动设备的定位控制方法，用于实现驱动设备位置的精确控制，其特征在于，所述的方法包括以下步骤，

设定定位速度；

选取停车点；

得到定位点；

提取运行速度；

设定减速点；

得到减速控制曲线。

进一步的，得到定位点的具体过程为:设定一个定位速度，根据设备的惯性，计算出从定位速度到停车所需的距离，利用停车点减去该距离得到定位点。

进一步的，所述的获得减速控制曲线的具体过程为:利用定位点减去减速点得到减速距离，通过运行速度、减速距离和定位速度，得到一个二元一次方程，根据该方程绘制减速控制曲线。

进一步的，所述的方法还包括，通过控制器控制变频器，按照减速控制曲线对电动机实现减速操作，并通过绝对值编码器实时确认设备的位置，最终完成设备的精确定位。

本方案的有益效果为：

1、设备在运行速度与定位速度之间的切换不再使用多档位控制的方式，而是采用与实际位置相关的线性速度控制方式，一方面，可以缓解电动机低速运行性能不稳定的问题，使得定位速度的设定数值降低，从而减少了定位点与停车点之间的距离；另一方面，最大可能减少了设备定位的时间。

2、定位点的位置通过计算获取，进一步提高了停车点的准确性。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施进行说明，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的异步电动机驱动设备的定位控制装置，驱动设备的异步电动机使用变频电动机，并使用变频器控制异步电动机的转速，设备运行轴或者电机驱动轴上安装绝对值编码器，并将绝对值编码器的信号接入控制设备，变频器的速度给定由控制器通过通讯的方式给出。其中，所述的控制器为PLC控制器或DCS控制器。

如图2所示异步电动机驱动设备的定位控制方法，包括以下步骤：

1、根据实际情况和经验，设定一个合适的定位速度；

2、找到符合要求的停车范围，并选取该范围的中点作为设备的停车点；

3、根据设备的惯性，计算出从定位速度到停车所需的距离，利用停车点减去该距离得到定位点；

4、通过控制器，读取设备的实时运行速度；

5、设定一个减速点，也就是设备从运行速度开始减速的最初位置；