专利名称:退火窑伺服驱动装置制造方法
【专利摘要】一种退火窑伺服驱动装置，它具有：对整机进行控制的控制电路；驱动电路1，该电路的输入端接控制电路；驱动电路2，该电路的输入端接控制电路。本实用新型将伺服驱动技术在玻璃行业中的应用相比传统变频控制技术，提高了玻璃传动精度，而且本实用新型在编码器信号传输过程中采用差分传输方式，保证编码器信号送至伺服驱动器时不失真，进一步确保精度，本实用新型具有调速范围大、可靠性高、操作方便等优点。
【专利说明】退火窑伺服驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动控制【技术领域】，具体涉及到一种用于玻璃生产线上退火窑中的伺服驱动装置。
【背景技术】
[0002]变频调速技术的日益成熟和不断完善，目前玻璃生产线上退火窑主传动的调速控制基本上都是采用变频调速控制。但是，近年来，随着平板显示器技术飞速发展，对超薄玻璃需求与日俱增，目前，国内对0.3mm?1.1mm超薄玻璃年需求量约为5000万平方米，并以每年15%的速度递增。对于超薄玻璃生产，要求高的速度稳定性，变频调速技术已经不能满足超薄玻璃生产所需的高精度要求。
[0003]众所周知，伺服驱动技术具有精度高，响应快等众多优点，其内部采用电流环加速度环再加位置环的控制方式，使得驱动器在任一时刻都能知道电机的当前速度，更能知道电机转动的当前位置。有了这些参数，驱动器便能够实时调节输出，让电机始终运行在最佳状态下，大大提高调节精度。因此，其被广泛用于控制精度要求高的场合，但由于传统玻璃生产厚度相对较厚，对精度要求并不是特别苛刻，所以一直没有应用在玻璃行业上。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有玻璃生产退火窑传动调速装置的不足，提供一种结构简单、操作方便、控制精度高的退火窑伺服驱动装置。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案是它具有:对整机进行控制的控制电路；驱动电路I，该电路的输入端接控制电路；驱动电路2，该电路的输入端接控制电路。
[0006]本实施例的驱动电路I为:伺服驱动器SFOl的三个电源输入端R、S、T端分别通过低压断路器IQL接三相电源的A、B、C相，伺服驱动器SFOl的AI2+端通过导线与信号隔离器CZ3035的4端相连、AI2 -端通过导线与信号隔离器CZ3035的5端相连、A02+端通过导线接速度显示器SIl的4端、A02 -端通过导线接速度显示器SIl的3端、Xl端通过导线接中间继电器1KA3常开触点的一端、X2端通过导线接中间继电器1KA4常开触点和中间继电器1KA5常开触点的一端、X4端通过导线接中间继电器1KA6常开触点的另一端、X6端通过导线接中间继电器1KA5常开触点的一端、X7端通过导线接中间继电器IKAl常闭触点的一端，中间继电器IKAl常闭触点的另一端和中间继电器1KA3?中间继电器1KA6常开触点的另一端接伺服驱动器SFOl的COM端，伺服驱动器SFOl的AOl+端通过导线接控制柜的11接线端、AOl -端通过导线接控制柜的12接线端、BRA端通过导线接中间继电器1KA2的线圈的一端、BRC端接24V电源、TC端通过导线接中间继电器IKAl的线圈的一端、TA端接24V电源；电动机Ml的三个电源输入端分别接伺服驱动器SFOl的U、V、W端，电动机Ml上安装有编码器PGl，编码器PGl通过数据线与伺服驱动器SFOl相连。
[0007]本实用新型将伺服驱动技术在玻璃行业中的应用相比传统变频控制技术，提高了玻璃传动精度，而且本实用新型在编码器信号传输过程中采用差分传输方式，保证编码器信号送至伺服驱动器时不失真，进一步确保精度，本实用新型具有调速范围大、可靠性高、操作方便等优点。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的电气原理方框图。
[0009]图2是图1中控制电路和驱动电路I的电子线路原理图。
[0010]图3是图1中驱动电路2的电子线路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
[0012]实施例1
[0013]在图1中，本实施例的退火窑伺服驱动装置由控制电路、驱动电路1、驱动电路2连接构成，驱动电路I的输入端接控制电路，驱动电路2的输入端接控制电路。
[0014]本实施例的控制电路由手动输入操作器HS、信号隔离器CZ3035连接构成，手动输入操作器HS的11端接三相电源的C相、12端接三相电源的N相、25端通过导线接信号隔离器CZ3035的11端、26端接信号隔离器CZ3035的12端，信号隔离器CZ3035的I端接24V电源、2端接OV电源、4端和5端接驱动电路1、3端和6端接驱动电路2。
[0015]本实施例的驱动电路I由电动机M1、伺服驱动器SF01、编码器PG1、中间继电器IKAl?中间继电器1KA6、中间继电器2KA1、中间继电器2KA2、多位转换开关SAl、速度显示器SI1、低压断路器1QL、低压断路器QL1、24V开关电源Tl连接构成。
[0016]伺服驱动器SFOl的三个电源输入端R、S、T端分别通过低压断路器IQL接三相电源的A、B、C相，伺服驱动器SFOl的AI2+端通过导线与信号隔离器CZ3035的4端相连、AI2 -端通过导线与信号隔离器CZ3035的5端相连、A02+端通过导线接速度显示器SIl的4端、A02 -端通过导线接速度显示器SIl的3端、Xl端通过导线接中间继电器1KA3常开触点的一端、X2端通过导线接中间继电器1KA4常开触点和中间继电器1KA5常开触点的一端、X4端通过导线接中间继电器1KA6常开触点的另一端、X6端通过导线接中间继电器1KA5常开触点的一端、X7端通过导线接中间继电器IKAl常闭触点的一端，中间继电器IKAl常闭触点的另一端和中间继电器1KA3?中间继电器1KA6常开触点的另一端接伺服驱动器SFOl的COM端。伺服驱动器SFOl的AOl+端通过导线接控制柜的11接线端、AOl -端通过导线接控制柜的12接线端、BRA端通过导线接中间继电器1KA2的线圈的一端、BRC端接24V电源、TC端通过导线接中间继电器IKAl的线圈的一端、TA端接24V电源。
[0017]电动机Ml的三个电源输入端分别接伺服驱动器SFOl的U、V、W端，电动机Ml上安装有编码器PGl，编码器PGl通过数据线与伺服驱动器SFOl相连。
[0018]三相电源的C相和N相分别通过低压断路器QLl接24V开关电源Tl，24V电源开关Tl输出24V直流电，中间继电器IKAl和中间继电器1KA2的线圈另一端并联接负极，多位转化开关SAl的I号触点、5号触点、7号触点通过导线接控制柜的13接线端，控制柜的13接线端通过导线接24V开关电源Tl的正极；多位转换开关SAl的3号触点通过导线接控制柜的14号接线端，控制柜的14号接线端通过导线接中间继电器2KA1常闭触点的一端，中间继电器2KA1常闭触点的另一端接24V开关电源Tl的正极；多位转换开关SAl的2号触点通过导线接控制柜的15接线端，控制柜15接线端通过导线接中间继电器1KA3线圈的一端，中间继电器1KA3线圈的另一端接24V开关电源Tl的负极；多位转换开关SAl的8号触点通过导线接控制柜的16接线端，控制柜16接线端通过导线接中间继电器1KA2常开触点、中间继电器2KA2常闭触点、中间继电器2KAI常开触点的一端，中间继电器2KA2常闭触点的另一端接中间继电器2KA1常开触点的另一端并通过导线接24V开关电源Tl的正极，中间继电器1KA2常开触点的另一端通过导线接中间继电器1KA3常闭触点的一端，中间继电器1KA3常闭触点的另一端通过导线接中间继电器1KA6常闭触点的一端，中间继电器1KA6常闭触点的另一端通过导线接中间继电器1KA4线圈的一端，中间继电器1KA4线圈的另一端接24V开关电源Tl的负极；多位转换开关SAl的4号触点接控制柜的17接线端，控制柜17接线端通过导线接中间继电器1KA4常闭触点的一端，中间继电器1KA4常闭触点的另一端通过导线接中间继电器1KA5线圈的一端，中间继电器1KA5线圈的另一端接24V开关电源Tl的负极；多位转换开关SAl的6号触点接控制柜的18接线端，控制柜18接线端通过导线接中间继电器1KA6线圈的一端，中间继电器1KA6线圈的另一端接24V开关电源Tl的负极。
[0019]本实施例的驱动电路2由电动机M2、伺服驱动器SF02、编码器PG2、速度显示器SI2、低压断路器2QL、24V开关电源T2、低压断路器QL2、中间继电器2KA1?中间继电器2KA6、中间继电器1KA1、中间继电器1KA2连接构成。
[0020]伺服驱动器SF02的AI2+端通过导线与信号隔离器CZ3035的3端相连、AI2 -端通过导线与信号隔离器CZ3035的6端相连。
[0021]多位转化开关SAl的11号触点、15号触点、13号触点通过导线接控制柜的13接线端，控制柜的13接线端通过导线接24V开关电源T2的正极；多位转换开关SAl的9号触点通过导线接控制柜的14号接线端，控制柜的14号接线端通过导线接中间继电器IKAl常闭触点的一端，中间继电器IKAl常闭触点的另一端接24V开关电源T2的正极；多位转换开关SAl的16号触点通过导线接控制柜的15接线端，控制柜15接线端接中间继电器2KA3线圈的一端，中间继电器2KA3线圈的另一端接24V开关电源T2的负极；多位转换开关SAl的14号触点通过导线接控制柜的16接线端，控制柜16接线端通过导线接中间继电器2KA2常开触点、中间继电器1KA2常闭触点、中间继电器IKAl常开触点的一端，中间继电器1KA2常闭触点的另一端接中间继电器IKAl常开触点的另一端并通过导线接24V开关电源T2的正极，中间继电器2KA2常开触点的另一端通过导线接中间继电器2KA3常闭触点的一端，中间继电器2KA3常闭触点的另一端通过导线接中间继电器2KA6常闭触点的一端，中间继电器2KA6常闭触点的另一端通过导线接中间继电器2KA4线圈的一端，中间继电器2KA4线圈的另一端接24V开关电源T2的负极；多位转换开关SAl的10号触点接控制柜的17接线端，控制柜17接线端通过导线接中间继电器2KA4常闭触点的一端，中间继电器2KA4常闭触点的另一端通过导线接中间继电器2KA5线圈的一端，中间继电器2KA5线圈的另一端接24V开关电源T2的负极；多位转换开关SAl的12号触点接控制柜的18接线端，控制柜18接线端通过导线接中间继电器2KA6线圈的一端，中间继电器2KA6线圈的另一端接24V开关电源T2的负极。其他零部件及零部件的连接关系与驱动电路I相同。
[0022]本实用新型的工作原理如下:
[0023]伺服驱动器的速度通过三种方式给定，一是通过DCS远程给定，电信号由伺服驱动器的All+端和All -端输入；二是通过手操器给定，手操器输出电信号由伺服驱动器的A12+端和A12 -端输入；三是通过伺服驱动器内部自带的显示操作面板来设定速度，这三种给定方式不能同时进行给定，由转换开关SAl控制伺服驱动器在同一时刻只会接收一种给定信号，并按此给定信号运行。转换开关SAl共设有四个档位:1、2、3、4，可以手动切换至任意一种档位，不同的档位对应着不同的工作方式。
[0024]本实用新型采用两台电机Ml和M2进行退火窑主传动，电机Ml和电机M2分别由伺服驱动器SFOl和伺服驱动器SF02进行独立控制，因连续生产的特殊性，正常时两台电机同时运转，一台速度高为主机处于带载状态，另一台速度低为从机处于随动状态。当带载电机发生故障时，随从电机转速立即上升至正常带载速度，以此实现不停机无级切换，从而保证生产线时刻运转。
[0025]两台伺服驱动器根据转换开关SAl的切换来切换自身的工作方式，转换开关1、2、3、4四个档位分别对应1#、2#、本体、DCS四种工作状态。
[0026]当转换开关处在I档位时即1#状态，转换开关SAl有两对触点接通分别是7号触点和8号触点、9号触点和10号触点，中间继电器1KA2和中间继电器2KA2的常开触点得电吸合、常闭触点断开，中间继电器IKAl和中间继电器2KA1常开触点不得电断开、常闭触点闭合，此时中间继电器1KA4和中间继电器2KA5的常开触点得电吸合、常闭触点断开；伺服驱动器SFOl的X2端口闭合，伺服驱动器SF02的X2端口和X6端口闭合，伺服驱动器SFOl和伺服驱动器SF02分别读取AI2端口输入的由手操器HS输出经信号隔离器CZ3035 —分为二的速度给定值，此时伺服驱动器SFOl按照给定值的100%速度运行，处于带载状态，而伺服驱动器SF02则按照接收值的95%速度运行，跟随伺服驱动器SFOl运行。
[0027]当伺服驱动器SFOl发生故障时，中间继电器IKAl常开触点得电吸合、常闭触点断开，中间继电器1KA2的常开触点失电断开、常闭触点闭合，中间继电器2KA4的常开触点得电吸合、常闭触点断开，2KA5的常开触点失电断开、常闭触点闭合，伺服驱动器SF02的X2端口闭合、X6端口断开，此时伺服驱动器SF02转换为主带载状态，接收手操器HS的给定，并将速度由给定值的95%上升至给定值的100%来运行。当伺服驱动器SFOl故障排除后，又重新恢复至故障前运行状态。
[0028]当转换开关SAl处在2档位时即2#状态，表示当前伺服驱动器SF02为主机，伺服驱动器SFOl为从机运行，工作原理和1#状态相同。
[0029]当转换开关SAl处在3档位时即本体状态，转换开关SAl有两对触点接通分别是5 - 6和11 - 12，此时中间继电器1KA6和中间继电器2KA6的常开触点得电吸合、常闭触点断开，伺服驱动器SFOl的X4端口闭合，伺服驱动器SF02的X4端口闭合，伺服驱动器SFOl和伺服驱动器SF02分别接收来自驱动器自带操作面板上的给定值，伺服驱动器SFOl和伺服驱动器SF02均按照各自操作面板设定值的100%来运行，速度高的那台电机带载运行，互不影响。
[0030]当转换开关SAl处在4档位时即DCS状态，转换开关有两对触点接通分别是I _ 2和15 -16，此时中间继电器1KA3和中间继电器2KA3的常开触点得电吸合，伺服驱动器SFOl的Xl端口闭合，伺服驱动器SF02的Xl端口闭合，伺服驱动器SFOl和伺服驱动器SF02分别接收由AIl端口输入的DCS送过来的给定信号，伺服驱动器SFOl按照DCS给定值的100%运行，伺服驱动器SF02同样按照DCS给定值的100%运行，两台伺服驱动器在DCS上分别给定，速度高的那台电机带载运行，互不影响。
【权利要求】
1.一种退火窑伺服驱动装置，其特征在于它具有: 对整机进行控制的控制电路； 驱动电路1，该电路的输入端接控制电路； 驱动电路2，该电路的输入端接控制电路。2.根据权利要求1所述的退火窑伺服驱动装置，其特征在于所述的驱动电路I为:伺服驱动器SFOl的三个电源输入端R、S、T端分别通过低压断路器IQL接三相电源的A、B、C相，伺服驱动器SFOl的AI2+端通过导线与信号隔离器CZ3035的4端相连、AI2 -端通过导线与信号隔离器CZ3035的5端相连、A02+端通过导线接速度显示器SIl的4端、A02 -端通过导线接速度显示器SIl的3端、Xl端通过导线接中间继电器1KA3常开触点的一端、X2端通过导线接中间继电器1KA4常开触点和中间继电器1KA5常开触点的一端、X4端通过导线接中间继电器1KA6常开触点的另一端、X6端通过导线接中间继电器1KA5常开触点的一端、X7端通过导线接中间继电器IKAl常闭触点的一端，中间继电器IKAl常闭触点的另一端和中间继电器1KA3?中间继电器1KA6常开触点的另一端接伺服驱动器SFOl的COM端，伺服驱动器SFOl的AOl+端通过导线接控制柜的11接线端、AOl -端通过导线接控制柜的12接线端、BRA端通过导线接中间继电器1KA2的线圈的一端、BRC端接24V电源、TC端通过导线接中间继电器IKAl的线圈的一端、TA端接24V电源；电动机Ml的三个电源输入端分别接伺服驱动器SFOl的U、V、W端，电动机Ml上安装有编码器PGl，编码器PGl通过数据线与伺服驱动器SFOl相连。
【文档编号】C03B25-00GK204265631SQ201420738843
【发明者】张宇干, 武鹏鹏, 徐露露, 刘国玺, 冯希卓 [申请人]安徽昊芯自动化科技有限公司