一、系統現狀

　　1 系統概述

　　一汽集團車身廠油漆線是一條承擔汽車車身表面的磷化處理、電泳浸漆及面漆噴涂等工藝的生產線。油漆線推桿懸鏈輸送系統在整個生產工藝當中完成各工藝間工件的傳遞輸送任務。它共包括四條鏈、四條快速鏈、九臺升降機及一條地面鏈，其中1#、2#、3#、7#鏈為工藝鏈，此外滑差電機進行調速，四條工藝鏈要求同步運行，即保證各工藝鏈之間主副推爪的空間相對位置保持一致，以確保各工藝鏈間工件順利傳遞。
此系統是一個典型的位置隨動系統，其中2#鏈是主鏈，1#、3#、7#鏈是從鏈，從鏈跟隨主鏈運行，由速度反饋及位置反饋構成一個速度內環位置外環的雙閉環控制系統。

　　2 存在問題

　　本系統85年從英國HADEN公司引進，安裝調試后投入運行，十多年來雖然出現幾次故障，但是從系統總的運行情況來看還比較穩定。從97年末開始，由于產品換型，工件體積變大，重量增加，加上與之相配套的吊具的改造，使懸鏈的整體負荷比原來增大一倍還多，為此對懸鏈及驅動站進行了改造，提高了滑差電機的功率，滑差電機與減速器之間的傳動也由原來的齒形皮帶改成無聲鏈條來增加傳輸力矩，但是因此也給滑差電機調速系統帶來了致命的、無法消除的問題。滑差電機的傳動齒輪與無聲鏈條在高速旋轉的情況下進行嚙合，大量的鐵屑被磨損下來，并被吸入磁性很強的電樞與磁極之間，由于電樞是靠渦流產生磁場，它本身又是一個發熱體，因此被吸入的鐵屑與空氣中的灰塵油污在高溫的作用下很快就粘結在電樞與磁極上，把電樞與磁極粘死而不能調速，主從鏈的同步縮寫狀態被破壞，發生工件傳遞故障，使系統不能正常工作。

　　二、改造方案

　　1 整體改造方案的確定

　　針對上述問題，對其產生的原因進行全面認真的分析，曾采用各種方法來解決，例如用洗油浸潤，再用壓縮空氣吹洗，雖然使用問題得到一定緩解，但始終沒有從根本上解決問題，最后經研究決定對這套系統進行徹底的改造，放棄傳統的滑差電機調速方式，改用變頻器調速，與自整角機及測速發電機一起構成雙閉環位置隨動系統。

　　2 系統構成

　　改造后的位置隨動系統由交流電動機、變頻器、自整角機、相敏放大器、測速發電機及PI調節器構成。

　　3 控制信號參數的選定

　　(1) 位置反饋信號

　　位置反饋信號由自整角機檢測輸出，自整角機給出的位置偏差信號是正比于偏差角正弦的交流電壓，相敏放大器把正比于偏差角的正弦交流電壓轉換成能反映位置偏差極性（正反相位）的正負直流電壓，電壓變化范圍為-10V ~ 0 ~ +10V。
　　(2) 速度反饋信號
　　速度反饋采用交流測速發電機經整流、濾波取得，其輸出值調整為0 ~ 10V。
　　(3) 變頻器頻率控制信號
　　變頻器輸出頻率的設定一般分為盤面按鍵設定及控制端子外部模擬量設定，模擬量設定又分為0 ~ 5V、0 ~ 10V、4 ~ 20mA幾種方式，我們選用的是日本富士FRN7.5G9S-4CE變頻器，這里采用模擬量0 ~ 10V進行設定。

　　4 PI調節器

　　根據生產工藝對系統運行時穩態精度及跟隨能力的要求，系統調節器由給定積分、位置調節及速度調節器構成一個二階系統，其中位置調節器為比例調節器，速度調節器為比例積分調節器。

　　5 變頻器多級頻率的設定

　　本系統運行方式分為自動運行及手動運行，兩種方式的速度要求不同，第一頻頻率定為自動運行頻率，采用模擬量控制，第二頻率為手動運行頻率，由盤面按鍵設定。

　　6 變頻器第一加減速及第二加減速時間的設定

　　系統在啟動及停止時要求平穩無沖擊，即設備起車及停車時加減速有一段斜坡時間，原控制系統專門設計一個斜坡發生器，來實現這一功能。而采用變頻器調速后其速度變化本身就有加減速時間，完全可以滿足系統加減速時的要求。

　　另外，考慮到主鏈及從鏈對系統的穩定性以及跟隨能力的要求不同，即對于主鏈來說要求抗擾能力強、穩定性好，而對于從鏈則要求其跟隨能力強、快速性好。所以在系統啟動后正常運行時，其頻率變化加減速時間的設定與系統啟、停時加減速時間不同。本系統