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系统描述：系统采用S7-1500通过PROFINET与驱动变频柜S120通讯，转矩传感器品牌为HBM 通过电压信号采集至PLC系统，在PLC中闭环。电机均是带编码器的矢量控制。P1300=21

1、 测试台对托。加载电机转矩模式下，转矩给定为0，使能与去使能，转矩传感器采集到的值有较大差异。

该现象有点想不明白，我的理解是：电机矢量控制，在转矩模式下，转矩给定为0，那使能前后的轴承出力状态应该是一样的。尽管使能后产生了一个励磁电流，但是产生电磁转矩的电流应当是0，这样电机实际转矩为0，那该电机轴承出力状态也应当与去使能状态下一样才对。

2、 动态加载过程中，某转速下加载转矩呈大周期波动。

 不清楚这种大周期是由什么原因造成的？看了些资料，可能是跟机械有关？是产生扭振了吗？另外这种情况是否可以通过电气上去采取一些措施呢？

 铁子们，抱拳了！！

你PLC闭环是不是有问题呀，先开环测试

仔细看你第二张图的两竖直虚线。

从传感器反馈到加载电机转矩实际值，貌似PLC中的闭环响应过慢了。

你觉得呢？

有开环测试过

第1个问题，转矩给0的时候，PLC闭环不参与。加载电机使能与去使能  扭矩传感器采集值差异大

第2个问题，除了在2000rpm附件加载转矩有大周期波动，其他转速加载还算是比较理想。如下图：

感谢y版的关注！

两竖直虚线应该反应的是大周期的频率吧。因为是通过电压模块采集，扭矩传感器至PLC的采集时间确实较慢，大概在220ms左右，而PID采样、计算则是ms级。

我想PID计算采样速度远远比采集速度要快，PID上应当是没啥问题。另外在开环下，2000rpm左右也是存在大周期的。

从PLC报文中的转矩实际值没参与变频器的转矩输出吧？

从Trace来看。如果开环还出现这样振荡，那就得检查变频器的参数设置的是否合理了。

传感器有延时，那就需要PID调节加入微分环节（超前校正）。

加载电机反馈的实际转矩没有参与到闭环的计算当中，大周期不太可能是电气上的问题。我想机械上面应该解释的通，但就是不懂啊。

另外这种没有很大滞后的应用，闭环PI参与就够了吧。

嗯，从3楼开环给定的图上看。

只能说变频器侧有问题了。加载电机（转矩模式）不是也带编码器么？

先好好检查编码器的安装吧。在恒转速下，看看编码器给出的实际值稳定不？

1）扭矩信号采集差异归差异，但信号是否平稳？

2）你的扭矩变化应该都是阶跃的，而轴系是个弹性体，会引入震荡的，一定条件下形成共振。

3）PLC不应参与扭矩的闭环调节（我就没见过用PLC做成功的），应采用经验值补偿方式

4）扭矩给定应经过斜坡函数

5）机械安装的精度也是影响因素，有必要测量轴系的共振点

一点也不是破事儿，是理论经验的结合问题

S120  浪费了

这个不便宜呀1.2M

单位是多少

2000rpm的时候 你调节的转速和扭矩

其他都是 分开控制的

变频器输出精度2%

这是“破事”？发动机台架性能试验，特么我干了快40年了，这破事。（捂脸）

从图看，小扭矩下扭矩调节器设计的水平太差了。另外，你问使能前后，为什么轴转矩实际值会不一样？这可是原理问题哟。没有使能，电机没电，轴相当于空转，自然传感器是近似直线，如果不为零，说明轴对中有误差，加上电机转子轴承摩擦阻力，所以会有很微弱的转矩。正常。而使能接入后，电机带电，尽管转矩设定值为零，但因为磁场阻力的作用，导致轴转矩就是不为0，大约也是电机额定转矩的2-5%吧。但你这个波形显示转矩实际值是纹波的，也就是等间距的震荡。这是调节器对小扭矩的控制水平问题。

假如，你能把最小轴转矩控制在1%设定值为稳定。就可以满足实际使用需求了。

还不知道你的S120用的是伺服模式还是VC模式。因为S120不管是伺服模式还是VC模式，P1300 = 21都可以。楼主用的是哪种呢？

另外，3楼的图，实际值有波动也罢了，怎么设定值也是波动的？怎么搞的？

还有我最近听说S7 1500的速度很快，已经不是以前S7 300的概念了。做外闭环还跟不上吗？一个大循环周期是多少？

还有，为什么不把转矩闭环控制放在S120的驱动力呢？用DCC做非常快的。时间周期都是ms级的。HBM脉冲信号可以通过编码器模板读取脉冲数。进装置后转换成转矩实际值信号，由DCC的PID调节器控制。

加载电机是带编码器的矢量控制

肯定是调试好，才敢做加载的噢。 动静态都有做过优化了呢

感谢您的建议

因转矩信号是电压接入采集，有观察过，信号没有问题。另外转矩给定经过了斜坡，可能上图时间轴太长，看不太出。

3）PLC不应参与扭矩的闭环调节（我就没见过用PLC做成功的），应采用经验值补偿方式

这一点不是太明白，我可是有看到很多台都是PLC做的噢。要么是转矩前馈+PI闭环，要么就是纯PID控制。

感谢K版关注，盼来了专家

S120用的是VC模式，电机作为矢量轴。

学习了，听您这么一分析，第一个疑问豁然开朗。难怪使能后，电机实际转矩在等间距波动，原来是磁场阻力搞的鬼。还是要多加深理论知识学习

下次使能前后对比一下手盘电机轴，感受感受。

设定值没有波动呢，可能是时间轴太长，另外设定值又经过斜坡，所以看起来有那么一丢丢波动

目前这套系统，因为是通过普通电压模块采集进入PLC系统，大循环周期主要局限于采集上，在250ms左右。但是S7-1500在其他方面是有能力做到1ms级的，包括高速采集，与S120的通讯（IRT），还有PID计算等。另外请问一下测试台转矩闭环，难道真是越快越好么？也不见得吧  

DCC方案一直想有机会这么用看看效果，不过目前这个台就不合适了。程序定型，且编码器模块数量不够呢

理论上来说，当然是越快越好了。但实际上够用即可。起码一个周期要能采集10以上个动态值就可以了。速度快，体现了其动态特性的水平。特别是对动态测试有要求的试验，必须要快。

上图是0到额定转速，速度按10%递增，每个转速下分别加载100 200 400 800NM呢。

起码一个周期要能采集10以上个动态值就可以了

从这里来看的话，那我当前的系统闭环做的就不合理 。当前系统PID循环时间在2ms，而我的扭矩采集在250ms，假设想优化加载动态特性，是否采集必须要采用高速模块，采集最好能到ms级，是这样理解的吧？

哦，我明白了。这是一个程序控制的循环试验？转速值每一次变化转矩都是从0开始给定的？这就明白了。

关于扭矩的实际值时间扫描周期。250ms？确实太慢了。250ms才能刷新一次变化，那调节时间快了没用。你的调节器积分时间是多少呢？真应该把转矩控制闭环做在S120里。另外，我不知道你的PLC s71500，是多线程处理程序还是单线程的处理方式？这是不是与编程方法有关呢？我怎么听说S7 1500的速度很快了。怎么也应该是100ms以内的吧？

台架试验，要求的动态性能标准现在都很高了。针对稳态实验的项目都不能满足客户的需求了。

嘻嘻，我们是同行呀。（捂脸）