随着国内工业自动化生产领域的飞速发展，各厂家对生产设备的自动化要求也越来越高。传统矢量型变频器已经越来越不能满足现有的工艺生产要求，它制约了生产的效率和生产控制精度，另一方面高性能的伺服产品又很大程度的提高了生产运行成本，尤其对于大功率的伺服产品。市场上越来越需求一款介于变频器和伺服驱动器中间的一款产品，在高性能矢量变频器的基础上增添部分伺服功能，同时价格也更贴近变频器。ACTIVE系列驱动器就满足了这部分的市场需求，它沿袭了德国品牌惯有的高品质，同时在价格上也越来越接近大众化的需求。尤其在中国日益强大的工控市场舞台上，它的性价比的优越特性越加得以体现。下面结合具体项目，阐述一下ACTIVE驱动器在同步控制领域的应用。在此项目中我们增加了Lenze 93EV驱动器，主要是利用它内部自带的卷径计算功能，从而减少了PLC的复杂计算程序，并能充分保证整个系统的控制精度。
1 工艺流程
整个操作系统由放线、第一牵引、挤出、第二牵引、收线等5个系统组成。原材料由放线机送出后经过第一牵引单元，接着由挤出单元对其进行塑料包裹处理，一般挤出单元又是由三部份组成(内皮挤出、发泡挤出和外皮挤出)，最后经过第二牵引单元由收线机进行收卷处理。
2 工艺技术参数和选型
1) 放线单元：Lenze驱动器、2.2kW变频电机(带反馈)，轮盘Dmax=600mm，
皮带轮速比1：2;
2) 牵引单元：Active驱动器、2.2kW变频电机 、牵引盘D=400mm，
减速机速比7：1
3) 挤出单元：a) Active驱动器，1.1kW变频电机，4段温控(热电偶);
b) Active驱动器，7.5kW变频电机(带反馈)，9段温控(热电偶);
c) Active驱动器，1.1kW变频电机，4段温控(热电偶);
4) 牵引单元：Active驱动器、2.2kW变频电机 、牵引盘D=400mm，
减速机速比7：1
5) 收线电机：Lenze驱动器、2.2kW变频电机(带反馈)，轮盘Dmax=500mm，
皮带轮速比1：2;
6) 线速度：700米/分。
3 设计方案
A 配置如下图所示
B 说明
本方案采用了两台Lenze93ev控制器、五台邦飞利ACTIVE驱动器、一只PROFACE 触摸屏以及一只SIEMENS S7-200PLC，系统总线拟采用RS-485。原材料经过放线机开卷后由第一级牵引机输出，接着通过挤出单元进行加工处理后由第二级牵引机输出，最后由输送单元卷出成形。放线和输送两部分控制器采用Lenze93ev，可以保证收放卷之间的同步和卷绕精度。牵引单元利用了邦飞利控制器内部的同步功能，保证了整个系统的线速度和相位的同步，从而保证了成品的精度。所有系统数据和控制逻辑均能在触摸屏上显示和实现，方便了现场的数据监控和操作工人的操作。
1) ACTIVE 驱动器主要技术简介：
1.额定电压为400V
2.过载能力为150%
3.可调范围为0~1000HZ
4.允许电压波动范围为320V~460V
5. 闭环矢量控制
6.载波频率为2~16KHZ
7.电子齿轮功能
8.system bus卡，RS-485卡。
9.主从模式
10.器件自保护、过压、欠压、过载、外部报警、通讯报警等多种保护功能。
2) ACTIVE 驱动器的性能特点：
1.技术先进：
该产品是原装德国进口，采用磁场定向控制包含两个电流环，一个为控制磁通电流值Isd，一个为控制转矩电流值Isq，由于这两个值是完全独立的，故系统实现退耦，等效于他励直流电机。
2.结构简单，体积小：
产品的器件均采用模块化设计，体积小、安装方便
3.性价比高：
比同类欧洲产品价格实惠。
4.能驱动多种电机类型，有自整定功能：
能驱动3相同步电机、3相异步电机、开关磁阻式电机、3相绕组变压器等。
5.通讯功能强：
CAN-OPEN，RS-485，RS-232，PROFIBUS-DP
6.可接增量式编码器和旋转变压器：
EM-ENC，增量式编码器
EM-RES，旋转变压器
3) 同步控制的具体说明
主从驱动器之间采用系统总线通讯(驱动器内部的CAN)，PLC和驱动器之间有RS-485通讯，这样可以方便PLC对驱动器参数的读写工作，另外需要说明的是对于从机我们可以利用驱动器内部的系统总线CAN通过主驱动器来进行与PLC之间的数据交换。
首先来说明系统总线的功能：系统总线是基于CAN协议开发的
1.发给从机启动和停止信号，
2.从机的速度和相位给定
3.传送故障信息
4.复位功能
5.系统总线上可以最多连接64个单元
6.时间扫描功能
4) 参数的设置：
基本设置
1.电机参数按电机名牌值输入，参数370~376，设置完成后通过SETUP对电机进行自整定。
2.设置最小和最大频率， 参数418和419
3.设置加减速时间 参数420和421
4.设置模拟量输入通道 参数452
5.设置频率参考制通道 参数475，可以设置成固有频率，模拟量给定，循环频率给定，速度传感器给定，电子电位器给定，可以几种叠加给定。给定可以是正，也可以为负
6.设置百分比参考通道 参数475功能和475相似
7.速度传感器设置参数 490，编码器的操作方式
8.参数491，编码器的分辨率
主从通讯设置
Master
30控制模式 210-闭环矢量控制
900 0 主机必须设置为零
925 888 通讯协议
930 1-controlled by time
931 2ms
946 71-S2IND 正向启动
420 加速时间 5HZ/S
421 减速时间 5HZ/S
760 2-on 编码器监控
954 速度 80-速度传感器1
960 相位 82-速度传感器1
Slave
30 控制模式 215-带电子齿轮功能的闭环矢量控制
149 相位控制有效 6-ON
900 1 从机可以是1~63
924 888 通讯协议
689 操作模式 11-带相位控制的电子齿轮
685 1 分子
686 1 分母
696 比例 10%-默认值
697 相位背离限值 99999 degree – 默认值
698 相位控制期限值 3Hz-默认值
125电子齿轮参考频率 708-RxPDO1Long1
147 位置参考值 714-RxPDO1Word2
148 实际相位 82-速度传感器1
498 远程编码器 4-倍频
499 编码器线数 1024
900 1 从机可以是1~63
说明：685是分子，686是分母。它们的值就是电子齿轮比。685和686是可以随意设置的。
924和925的值必须一致，其值可以任意设置。从机的速度给定是来自主机的编码器信号，系统总线通过时间控制，实时刷新。扫描周期为1~10ms，如果用到相位同步，请将它设置为2ms。用户需要用的所有参数均可以在触摸屏上进行修改，方便操作。
4、结论
整个系统已经在实际现场运行，控制精度和成品均达到用户的要求。
