南京食品包装机械研究所2001年在开发一种国内最大产量的冰淇淋联合生产设备时也遇到这个问题：原设计的拖动系统由五台异步电动机加PLC构成，各异步电动机的附件皆包含变频器、旋转编码器、周期定位开关；PLC通过各个旋转编码器和周期定位开关对各电动机的线速度、旋转相位角进行检测，再控制变频器输出频率来保证各被动跟随电动机与主电动机同步运行。按此设计方案制造的设备生产冰淇淋时，被动跟随电动机速度呈周期变化，产成品重量波动很大。分析其运行缺陷原因是：
异步电动机变频拖动后负载特性变差；变频器加、减速时间设定不精确；PLC工作速度偏低（难以实现食品机械一秒钟完成一到两个工作周期的要求）。
要解决这个问题，常规做法为选用高性能的可编程序控制器（PLC），同时要在实际生产过程中根据负荷状况的不同，精确设定变频器加、减速时间，如此用户操作、参数设定很不方便。
系统设计与实现
为解决这个问题，在用户要求采用全交流异步电动机拖动的情况下，该所设计了一种控制方法简便、同步效果很好的拖动系统；主电动机为异步电动机加变频器（变换生产速度调节用）加增量型旋转编码器加周期开关；跟随电动机不用旋转编码器，保留变频器和周期定位开关；PLC协调主电动机与跟随电动机运行速度。
工作原理：主电动机编码器出来的脉冲信号送到PLC，与主周期定位开关配合以确定主电动机旋转的角度，跟随电动机启动频率的相对值与主电动机运行频率的相对值相同，跟随电动机速度稳定后，PLC开始检测随动电动机周期定位开关，当开关动作时PLC读取编码器的读数，并与预先设定值相比较，若读数大于设定值说明跟随电动机相位滞后，PLC略微增加跟随电动机运行频率；若读数小于设定值说明跟随电动机相位超前，PLC略微减小跟随电动机运行频率。在主电动机稳定运行后，跟随电动机由启动到与主动机同步运行只需不到十秒钟，同步跟踪速度快，反应灵敏。
注意事项
由于机械设计的原因，主电动机在额定运行转速时跟随电动机同步运行的转速并不在额定点上，必须找到在主电动机以最大转速运行时跟随电动机的同步运行转速，并将其对应的变频器输出频率作为该就频器模拟输入最大值时的输出额率值，模拟输入最小时，变频器输出频率应为零。
异步电动机用变频器调速，工作频率应限制在40～55Hz之间，若超出这个范围，电动机带负载能力变的很差，多机同步就要考虑补偿各电动机的转差。频率低于30Hz拖动就失去意义了。
按南京食品包装机械研究所的方案设计制作的电气控制装置控制的国内最大产量的冰淇淋联合生产设备已在无锡锡南机械厂投入批量生产。
更佳的处理方案
为从根本上解决上述问题，该所设计出一种控制方法简便、同步效果很好的拖动系统：主电动机为异步电动机，跟随电动机为步进电动机PLC协调主电动机与跟随电动机速度；主电动机配变频器（变换生产速度调节用），装增量型旋转编码器和周期定位开关；跟随电动机装周期定位开关；再加一组简易脉冲发生器（其工作频率略微比主电动机速度最高时编码器输出脉冲频率高一些）。工作原理是：主电动机编码器（其每圈脉冲数与步进电动机每圈步数相同）出来的脉冲信号分别送到PLC和跟随步电动机驱动器，主电动机旋转一个角度，跟随电动机也必须以相同的速度转动相同的角度（这是由步进电动机固有特性所决定的，跟随电动机旋转角度绝对不可能超过主电动机）。
考虑到步进电动机有丢步的现象，故每台电动机配一只周期定位开关。与跟随电动机的周期定位开关动作时，PLC读编码器计数值并与设定数值比较；若读数较小，说明跟随电动机运行相位超前（在跟随电动机启动时有此现象），PLC不控制；也可增加一组低频脉冲发生器用于跟随电动机速度逐步提高，待步进电动机速度接近主电动机时，再将PLC相位检测投入；若读数大偏，则表明步进电动机有丢步现象，这种丢步应该很少，否则说明步进电动机选型小了，跟随电动机运行相位滞后，PLC切断主电动机编码器到跟随电动机驱动器上的线路，并将脉冲发生器的信号送到跟随电动机驱动器上，让滞后的步进电动机加快多走几步，再恢复跟随电动机驱动器由主动电动机编码器控制。
这种设计方案，PLC不必随时监控各编码器的工作速度和工作角度，其中中央处理器可选用较低等级产品，跟随电动机变频器取消，总的制造成本与传统的多台异步电动机拖动差不多，PLC不需模拟量控制，运行程序大为简化，系统运行稳定，同步性好，用户使用方便，现已在多种产品上得到应用。
