多电机传动系统的同步控制施火泉，张惠萍（江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡214036）为背景介绍了多电机同步传动控制的基本原理，提出了3种同步传动控制方案，并对其进行了分析和比较。

　　自动化连续生产是现代生产加工工艺的主要特点。印染机械在体积、重量和长度等方面都比较大，通常是由单元机组成联合机，形成生产流水线，进行高速度、高效率及一体化的生产。因此对印染机械电气控制的可靠性、经济性、调速比与同步性能提出了较高的要求。随着现代电力电子技术的飞速发展，交流变频技术的日趋完善，国内外大量盒式变频器的生产，为分电源交流变频调速系统在多单元染整联合机的应用提供了方便。这种染整联合机的每个单元由一台电动机拖动，各台电机分别由一台变频器调速驱动，构成多单元同步传动系统。

　　一般取整机中容量较大，或工艺核心部位为主令单元，工作时，需要多大的运行速度，由主令单元决定和调整。生产过程中，要求各单元电动机协调同步，使织物保持恒定的张力和线速度；同时根据织物及工艺的不同，调整整个联合机的速度及各单元间的转速比。因此，染整联合机系统需要有两个调速点，即既能公调又能自调。所谓公调就是调节主令信号时，各单元电动机同时调整速度，满足整机速度的调整；自调是指能够设定各单元间的速度比例以满足一定的工艺要求，并且在运行过程中，自动调整各单元电动机的速度，从而达到各单元间协调同步。作者在社会服务和工程实践中接触到了各种印染联合机，由此总结出了3种同步传动控制方案，可适应不同设备工艺条件和控制精度等要求，灵活应用。

　　模拟同步控制方案传统的模拟式同步控制系统结构简单，容易实现。模拟输入是一个主令电位器，模拟输出直接连接变频器的频率设定端。一般需要在单元间设置张力反馈信号，即同步信号，通过恒张力控制实现整机各部分的线速度同步1.张力传感器安装在张力架上，在印染机械中一般为松紧架或滑辊，将织物的松紧变化反映为电位器的滑动，从而取得张力反馈信号（同步调节信号），如所示。模拟式同步控制系统框图如所示。

　　电机M，Ml…Mn分别由交流变频器VF，VFi调速驱动。为主令电位器，输出公调信Pn为各从动单元分调电位器，以此实现机械传动比的差异），起基本同步作用；1，S2…Sn为各单元间的张力调节电位器，由Sl，S2…Sn传出的信号即为同步调节信号，以此实现各单元速度失调的自动调整。

　　总的主令设定电压通过给定积分器输出，可实现斜坡起动和斜坡停车。变频器的加、减速时间可以设置为较小值，以保证同步调整的动态快速性。

　　主令单元的工作稳定性直接影响从动单元的稳定性，所以VF应选用具有矢量控制功能的变频器；从动单元选用V/F控制方式的变频器即可。

　　基本同步信号和同步调节信号的合成由模拟加法器实现，如所示。S11为张力同步信号的灵敏度调节，二极管D起输出负限幅的作用，以此与变频器频率设定端电压（~1V）的变化相匹配。

　　基本同步信号和同步调节信号的叠加也可由变频器主设定频率和辅助设定频率的内部合成实现。基本同步信号接至各变频器的主给定端，同步调节信号直接接至各从动单元变频器的辅助给定输入端，进一步简化了系统的构成。但所选的从动单元变频器必须有辅助输入端子，且辅助给定信号应能与主给定信号叠加121.数模结合型同步控制方案模拟式同步控制系统主要借助于各单元间的张力调节信号以实现同步控制。但是有些生产设备单元间没有张力纽带（如圆网印花机传送织物的导带和印花滚筒间的相对运动），或是加工材料必须保持松弛状态（如织物染整预缩机的加工工艺），无法以恒张力调节实现恒线速度工作。此时，可考虑采用高分辨率旋转编码器PG测出各单元的转速，并加以比较，获得单元间的转速偏差信号，以此作为反馈调节同步信号的同步控制方法。两单元同步各单！定的比例速度同步工作（或补偿各单元麻传动控制系统原理框图如所示系统各单元机采用PG反馈控制，单机调速精度可显著提高。另外，PG，PGi实测的主、从单元电机轴旋转转速信号也传送到同步控制器，同步控制器以一定的间隔不断地对两路输入脉冲分别计数并计算出两者差值；再将两者差值数字转换为模拟偏差信号，和主令信号叠加后加到从动单元变频器的转速设定电压输入端，调整从动单元转速使其保持与主单元同步。

　　采用带PG反馈的数模结合同步控制系统，其同步控制精度明显提高，且不受设备工艺的约束，可实现转速、转角和线速度同步控制，应用灵活3.全数字式同步控制方案新一代变频器内部普遍采用全数字化的控制方式，并提供一个内置RS485串行通信接口以便于构成全数字式的控制系统141.全数字式同步控制系统框图如所示。

　　人机界面（或者监控计算机）、变频器均通过RS 485接口与PLC的通信模块连接。由人机界面实现发送控制信息、设定运行参数以及读取运行状器PG，由PG分别测量各单元的实际速度，送至PLC的高速脉冲计数输入单元，PLC将采集到的各单元实时转速与设定运行参数综合，按既定的同步控制策略进行运算和控制，得到各单元电机的运行速度设定值，再通过RS485总线写入变频器执行。由于PLC直接通过数字通信模式，按照一定采样周期进行信息的输入、处理和输出，简化了系统外围模块，缩短了控制周期，同时提高了在线检测、运算和驱动能力，控制精度和工作可靠性也进一步提高。另外，可以通过通信接口将变频器相关参数量如（电流、转速、频率等）读到人机界面上，供操作人员监视，并可根据实际情况作出相应的判断和调整，使机器的操作更加简便、直观。系统运行参数的设定也可以通过远程通信实现，从而降低操作故障，减少劳动力的投入。

　　随着现场总线技术的发展，自动化连续生产系统向着智能化、网络化、标准化的方向发展。近年来一些国际的工控产品制造商，纷纷推出了带有现场总线通信接口卡GnProfibus，DeviceNet，Con-trolNet，Modbus，ModbusPlus等通信卡）的变频器和PLC等工控部件。基于现场总线的全数字式网络化同步控制系统，具有数据传送快、可靠性高、抗干扰能力强、易于维护等优点15. 4结语同步传动是自动化连续生产的关键环节，直接影响到产品的质量、产量及工作效率。上述3种同步控制系统，由于主令设定电压同时加到主、从单元，起基本同步作用，转速偏差仅作为补偿调节，系统跟随特性良好，可满足同步驱动可靠性的要求。

　　采用模拟式同步控制方法传动系统，结构简单成本低，但控制精度不高；数模结合型同步控制方法传动系统，同步精度虽有所提高，尚难以实时完成较为复杂的在线控制运算与控制，并且由于印染机械传动电机较多（多达30多台电机），因此需要大量的A/DD/A转换，致使系统结构较为复杂，成本相对较高；全数字式同步控制系统投资成本高，不仅可以实现的同步控制，而且增加了在线检测和故障诊断功能，由此减少了工人的劳动强度，提高了工作效率。利用现场总线使系统各设备间具有通信能力，由此形成网络系统，同时强大的软件功能可缩短工程时间，提高系统的智能化程度，实现复杂的控制功能；现场总线的开放性和可操作性也增强了系统设置和系统发展的灵活态的作用数字测速部件采用高分辨率的旋转编lish性因此。All应由室内空间承担的功能转移至室外。

　　4）中国古人理性的实用主义思想也是导致一个单一空间应承担多种功能的原因之一。

　　3结语分析无锡传统民居户外空间是从群体空间组合方式入手，而不是仅停留在单体建筑的范围内，同时用图式分析了无锡传统民居的户外多功能空间，使我们看到了当地居民如何使一个简单的空间发挥着多种不同的功能并且具有浓郁的人情味和亲自然性。研究这些传统生活文化的活化石一传统街区中的户外多功能空间，对于如何有效地利用有限的空间资源和营造可持续的城市建筑文化是很有意义的。