CAN总线在多电机同步控制系统的应用

"基于CAN总线的分布式多电机同步控制系统是一种高效、可靠的工业生产控制方案，尤其适用于化工生产线。该系统采用Lenze 9326矢量型伺服变频器，结合速度反馈，实现多台异步电机的精确同步控制。通过CAN总线网络，各个变频器能够接收并传递速度指令，确保在整个生产线中的动态同步。" 在工业生产中，多台电机的同步控制至关重要，它可以保证生产流程的稳定性和效率。目前，常见的控制方式分为无速度传感型和有速度传感型。无速度传感型控制成本较低，但精度不足；而有速度传感型虽然精度高，但配置复杂且费用较高。Lenze 9326变频器采用的速度反馈技术，兼顾了高精度和稳定性，适合作为分布式多电机控制的核心。 本方案利用CAN（Controller Area Network）总线通信技术，构建了一种分布式控制系统。CAN总线以其高可靠性、抗干扰能力和实时性，成为了现场总线的优选。在该系统中，现场控制单元集成了总线和调节器功能，可以实现对电机的精细控制，确保生产线各段的运行线速度误差极小。在加速或减速过程中，系统能动态调整，保持电机间的同步，这对于要求速度协调性和稳定性的化工生产线尤为关键。 系统调速方案以PC机作为基础速度给定源，通过实时数据采集和处理，监控各工位的状态，并通过CAN总线将速度指令传递给PLC和各个变频器。每个后续变频器的主速度给定由前一个变频器通过CAN总线发送，同时辅助速度由激光位移传感器提供，确保速度的精确传递。这样，即使在高速运行时，也能实现各段传送带的近零张力运行，避免因速度不匹配导致的张力问题，保护连续生产材料不受损害。 控制系统硬件设计包括监控站PC、四台9326变频器、四台专用电机、CAN总线接口卡、传感器和旋转变压器等。硬件连接图（图1）展示了设备间的交互关系，其中，CAN总线接口卡用于连接PC和变频器，实现数据的高效传输。激光位移传感器和旋转变压器提供了速度检测和反馈，增强了系统的控制精度。 基于CAN总线的分布式多电机同步控制系统通过集成的控制策略和高效的通信网络，为化工生产线提供了一种经济、精准的解决方案。它不仅可以提高生产效率，还能降低运行风险，对于同类生产线的设计和研究具有重要的借鉴意义。