濟(jì)南西門子直流調(diào)速裝置代理商                            濟(jì)南西門子直流調(diào)速裝置代理商

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西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)

西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)延遲問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備應(yīng)加以注意。

西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等

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北京西門子直流調(diào)速器中國(guó)*一級(jí)代理商

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  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 內(nèi)容摘要 電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，尤其是工業(yè)。

  這些行業(yè)中絕大部分生 產(chǎn)機(jī)械都采用電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)。

  有效地控制電.直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制 動(dòng)性能， 宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng) 域中得到了廣泛的應(yīng)用。

  有效地控制電機(jī)，提高其運(yùn)行性能，具有很好的現(xiàn)實(shí)意 義。

  本文介紹了基于工程設(shè)計(jì)對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)直流調(diào)速雙閉環(huán)控制 系統(tǒng)的工作原理以及介紹變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況，變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)控制系統(tǒng) ， 轉(zhuǎn)速控制環(huán)，系統(tǒng)現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢(shì) 英文翻譯： Electrical automatic control system widely used in various industries, especially in industry. Most of the production machinery used in these industries motor as a prime mover. Effectively control electricity. Dc motor has a good start, braking performance, adaptable to smooth speed regulation in large scale, in many need to speed or fast forward and reverse has been widely used in the area of electric drive. Effectively control motor, improve its operation performance, has the very good practical significance. Introduced in this paper, based on the engineering design to the design of dc speed regulating system, the working principle of the double closed loop control system of dc speed regulating and also Introduce the development general situation and the development trend Key words: double closed loop control system, speed control loop, the status quo， the development of trend 一：引言 礦井提升機(jī)是煤礦、有色金屬礦中的重要運(yùn)輸設(shè)備，是“四大運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備”之 一。

  礦井提升系統(tǒng)具有環(huán)節(jié)多、控制復(fù)雜、運(yùn)行速度快、慣性質(zhì)量大、運(yùn)行特性 復(fù)雜的特點(diǎn)，且工作狀況經(jīng)常交替轉(zhuǎn)換。

  近幾年，交流調(diào)速飛速發(fā)展，逐漸有趕超并代替直流調(diào)速的趨勢(shì)。

  直流調(diào)速 理論基礎(chǔ)是經(jīng)典控制理論， 而交流調(diào)速主要依靠現(xiàn)代控制理論。

  不過(guò)近研制成 功的直流調(diào)速器，具有和交流變頻器同等性能的高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性、

  高智能化特點(diǎn)。

  同時(shí)直流電機(jī)的低速特性，大大優(yōu)于交流鼠籠式異步電機(jī)，為直 流調(diào)速系統(tǒng)展現(xiàn)了無(wú)限前景。

  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)行性能要求很高的機(jī)床 還存在著很多不足， 快速性還不夠好。

  而基于電流和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 靜動(dòng)態(tài)特性都很理想。

  二：現(xiàn)在主要研究方向 1.采用新型電力電子器 2.應(yīng)用現(xiàn)代控制理論 3.采用總線技術(shù) 4.內(nèi)含嵌入式操作系統(tǒng)的控制器正在進(jìn)入電動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域 根據(jù)本文的實(shí)際情況，宜從以下倆個(gè)方面入手分析： 1．直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理及數(shù)學(xué)模型 2．雙閉環(huán)直流調(diào)速的工程設(shè)計(jì) 三．發(fā)展現(xiàn)狀 1.國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 目前，我國(guó)地下礦山礦井提升機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)主要有:對(duì)于大型礦井提升機(jī)， 主要采用直流傳動(dòng)系統(tǒng)，有采用直流電動(dòng)機(jī) -直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和晶閘管變流器 直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng);這兩種系統(tǒng)都存在著直流電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)，如效率不高，維 修工作量較大等。

  對(duì)于中、小型提升機(jī)，則多采用交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，如采用交 流繞線式電動(dòng)機(jī)， 使用電機(jī)轉(zhuǎn)子切換電阻調(diào)速， 這種電氣傳動(dòng)系統(tǒng)雖然設(shè)備簡(jiǎn)單， 但它是有級(jí)調(diào)速，調(diào)速性能差，效率低，大量的電能消耗在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻上， 而且可靠性也差。

  將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方 向。

  我國(guó)已有幾臺(tái)大型礦井提升機(jī)采用交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)，取得了很好的效果， 但其缺點(diǎn)是功率因數(shù)不高，諧波大，需加諧波和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。

  隨著變頻調(diào) 速技術(shù)的發(fā)展， 交-直-交電壓型變頻調(diào)速技術(shù)已開(kāi)始在礦井提升機(jī)中應(yīng)用。

  例如 國(guó)外已有礦山將有源前端三電平變頻器應(yīng)用于礦井提升機(jī)上，據(jù)介紹，采用這種 變頻調(diào)速的交流提升機(jī)可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是 提升機(jī)電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。

  2.國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外從 70 年始，隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)控制技術(shù)己逐步應(yīng)用于礦 井提升機(jī)中。

  目前， 國(guó)外己達(dá)到相當(dāng)成熟的階段， 其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面: （1）提升工藝過(guò)程微機(jī)控制 在交流變頻裝置中，提升工藝過(guò)程大都采用微機(jī)控制。

  由于微機(jī)功能強(qiáng)，使 用靈活，運(yùn)算速度快，監(jiān)視顯示易于實(shí)現(xiàn)，并具有診斷功能，這是采用模擬控制 無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

  （2）提升行程控制 提升機(jī)的控制從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)位置控制， 要保證提升容器在預(yù)定地點(diǎn)準(zhǔn)確 停車，要求準(zhǔn)確度高，目前的控制誤差小于 2cm。

  采用微機(jī)控制，可通過(guò)采集各 種傳感信號(hào)，如轉(zhuǎn)角脈沖變換、鋼絲繩打滑、滾筒及鋼絲繩磨損等。

  將信號(hào)進(jìn)行 處理， 可計(jì)算出容器準(zhǔn)確的位置而施以控制和保護(hù)。

  在箕斗提升時(shí)可實(shí)現(xiàn)無(wú)爬行 提升，大大提高了提升能力。

  如 SIEMENS,ABB,AEG 等公司己采用 32 位微機(jī)來(lái)構(gòu) 成行程給定器。

  除此之外還性能不盡相同的機(jī)械行程控制器。

  一般過(guò)程控制 用微機(jī)作監(jiān)視，行程控制也采用單獨(dú)微機(jī)完成，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

  （3）提升過(guò)程監(jiān)視 由于近代提升機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特別強(qiáng)調(diào)安全可靠性， 所以提升過(guò)程監(jiān)視與 安全回路一樣， 是現(xiàn)代提升機(jī)控制的重要環(huán)節(jié)。

  提升過(guò)程采用微機(jī)主要完成如下 參數(shù)的監(jiān)視：a、提升過(guò)程中各工況參數(shù)(如速度、電流)監(jiān)視；b、各主要設(shè)備運(yùn) 行狀態(tài)監(jiān)視；c、各傳感器(如井筒同步校正開(kāi)關(guān)、停車開(kāi)關(guān))信號(hào)的監(jiān)視。

  使各 種故障在出現(xiàn)之前就得以處理，防止事故的發(fā)生，并對(duì)各被監(jiān)視參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)、 保留或打印輸出。

  甚至與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用于礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。

  四：直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的原理 ASR（速度調(diào)節(jié)器）根據(jù)速度指令 Un*和速度反饋 Un 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸 出是電流指令的給定信號(hào) Ui*（對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，控制電樞電流就是控制電 磁轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)的可以調(diào)速）。

  ACR(電流調(diào)節(jié)器)根據(jù) Ui*和電流反饋 Ui 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是 UPE（功 率變換器件的）的控制信號(hào) Uc。

  進(jìn)而調(diào)節(jié) UPE 的輸出，即電機(jī)的電樞電壓，由于 轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟 著變化，由 Te-TL=Jdn/dt，只要 Te 與 TL 不相等轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的變化。

  整個(gè)過(guò)程 到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)速不變后，達(dá)到穩(wěn)定。

  其啟動(dòng)過(guò)程和控制結(jié)構(gòu)如圖： 圖一

  Id n n Idl Idl 0 理想啟動(dòng)過(guò)程 t 電流截止負(fù)反饋系統(tǒng)的啟動(dòng) TA L Ui * Un GT ACR V Id Ud0 M ?U n ASR U i* U ct Un ?U i n G 電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 五：電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)， 一般是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)取決于 穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)校正的要求， 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)校正的設(shè)計(jì)與調(diào)試都是按先內(nèi) 環(huán)后外環(huán)的順序進(jìn)行， 在動(dòng)態(tài)過(guò)程中可以認(rèn)為外環(huán)對(duì)內(nèi)環(huán)幾乎無(wú)影響，而內(nèi)環(huán)則 是外環(huán)的一個(gè)組成環(huán)節(jié) [3]。

  由于典型Ⅰ型系統(tǒng)的跟隨性能由于典型Ⅱ型系統(tǒng)， 而典型Ⅱ型系統(tǒng)的抗擾性能優(yōu)于典型Ⅰ型系統(tǒng)，因此一般來(lái)說(shuō)，從快速啟動(dòng)系統(tǒng) 的要求出發(fā)，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流環(huán)；由于要求轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，轉(zhuǎn)速環(huán)應(yīng)按 典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

  工程設(shè)計(jì)法是建立在頻率特性理論基礎(chǔ)上的，只需將典型Ⅰ 系統(tǒng)和典型Ⅱ系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性作為調(diào)速系統(tǒng)僅有的兩種預(yù)期特性。

  工程設(shè)計(jì) 的步驟如下： 1 對(duì)已知系統(tǒng)的固有特性做恰當(dāng)?shù)淖儞Q和近似處理，以簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)。

  2 根據(jù)具體情況選定預(yù)期特性，即典型Ⅰ系統(tǒng)或典型Ⅱ系統(tǒng)，并按照零極點(diǎn)相消 的原則，確定串聯(lián)調(diào)節(jié)器的類型。

  3 根據(jù)要求的性能指標(biāo)，確定調(diào)節(jié)器的有關(guān) P、I、D 參數(shù)。

  4 校正 六 發(fā)展趨勢(shì) 在進(jìn)入 21 世紀(jì)的今天，電力電子器件的基片已從硅變換為碳化硅使電力電子 新元件具有耐高壓、低功耗、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)；并制造出體積小、容量大的驅(qū)動(dòng)裝 置；磁鐵電動(dòng)機(jī)也正在開(kāi)發(fā)研制之中。

  隨著 IT 技術(shù)的迅速普及，以及人類 思維理念的改變，變頻器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展迅速，未來(lái)主要朝以下幾個(gè)方面發(fā)展 （1）網(wǎng)絡(luò)智能化智能化的變頻器買來(lái)就可以用，不必進(jìn)行那么多的設(shè)定，而且 可以進(jìn)行故障自診斷、遙控診斷以及部件自動(dòng)置換，從而保證變頻器的長(zhǎng)壽命。

  利用互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)， 甚至是以工廠為單位的變頻器綜合管理控 制系統(tǒng)。

  （2）專門化和一體化 變頻器的制造專門化，可以使變頻器在某一領(lǐng)域的性能更強(qiáng)，如風(fēng)機(jī)、水泵用變 頻器、電梯變頻器、起重機(jī)械變頻器、張力控制變頻器等。

  除此以 外，變頻器有與電動(dòng)機(jī)一體化的趨勢(shì)，使變頻器成為電動(dòng)機(jī)的一部分，可以使體 積更小，控制更方便 （3）適應(yīng)新能源 現(xiàn)在以太陽(yáng)能和風(fēng)力為能源的燃料電池以其低廉的價(jià)格嶄露頭角， 有后來(lái)居上之 勢(shì)。

  這些發(fā)電設(shè)備的特點(diǎn)是容量小而分散，將來(lái)的變頻器就要適應(yīng) 這樣的新能源，既要高效，又要低耗。

  現(xiàn)在電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代 控制技術(shù)以驚人的速度向前發(fā)展，變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)也隨之取得了日新月異的 進(jìn)步。

  這種進(jìn)步集中體現(xiàn)在交流調(diào)速裝置的大容量化，變頻器的高性能化和多 功能化，結(jié)構(gòu)的小型化一些方面。

  七 本文研究的目的和意義 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源、礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增，然而在開(kāi)采 過(guò)程中，運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力是影響產(chǎn)量的一個(gè)極其重要環(huán)節(jié)。

  在我國(guó)現(xiàn)階段， 礦用運(yùn)輸設(shè)備大多數(shù)是直流牽引架線式機(jī)車和蓄電池式機(jī)車， 一般采用電阻降壓 方式調(diào)速，調(diào)速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在觸頭開(kāi)關(guān)狀態(tài)下頻繁動(dòng)作，從而造成觸頭接觸不 良、噪聲大、器件使用壽命短、維修量大，且由于調(diào)速是帶電阻運(yùn)行，造成電能 的極大浪費(fèi)，其高昂的運(yùn)輸成本和嚴(yán)重的安全隱患已成為進(jìn)一步提高產(chǎn)量的瓶 頸。

  針對(duì)這一行業(yè)難題，本課題研究的目的和意義在于，依托電力電子、微電子

  技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)大支持， 采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)架線式電機(jī)車進(jìn)行技術(shù)改造， 以*解決直流電動(dòng)機(jī)損壞率高、觸頭式調(diào)速器維修量大、降壓調(diào)速電，阻耗能 高等問(wèn)題， 從而進(jìn)一步提高電機(jī)車的運(yùn)行質(zhì)量。

  方法是將三相交流傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用 在電機(jī)車領(lǐng)域， 使交流電動(dòng)電氣控制系統(tǒng)通過(guò)直流接觸網(wǎng)供電，經(jīng)由一臺(tái)牽引變 頻器將直流電變成頻率電壓可調(diào)的三相交流電，控制驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)，從而 牽引電機(jī)車的運(yùn)行，其變頻調(diào)速在技術(shù)上具有效率高、調(diào)速范圍廣、調(diào)節(jié)精度高 等優(yōu)點(diǎn)，是窄軌電機(jī)車?yán)硐氲恼{(diào)速方法，同時(shí)在其運(yùn)行中又具備粘著性好、牽引 力大、可靠性高、維護(hù)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，因此交流傳動(dòng)電氣控制技術(shù)的應(yīng)用前景廣 闊，特別適用于地鐵建設(shè)、采掘產(chǎn)業(yè)、煤炭工業(yè)、有色金屬業(yè)和隧道工程等行業(yè) 的軌道運(yùn)輸及井下巷道等窄軌鐵路的運(yùn)輸牽引。

  本文從解決實(shí)際礦井提升系統(tǒng)存 在的問(wèn)題出發(fā)， 對(duì)傳統(tǒng)的調(diào)速方案進(jìn)行了控制方式的革新和數(shù)子化改造，降低了 成本，提高了控制精度，加強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

  八：總結(jié) 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形是接近理想快速起動(dòng)過(guò)程波形的。

  按 照 ASR 在起動(dòng)過(guò)程中的飽和情況， 可將起動(dòng)過(guò)程分為三個(gè)階段， 即電流上升階段、 恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。

  從起動(dòng)時(shí)間上看， Ⅱ階段恒流升速是主要的階段， 因此雙閉環(huán)系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了電流受限制下的快速起動(dòng)， 利用了飽和非線性控制 方法，達(dá)到“準(zhǔn)時(shí)間控制” 。

  帶 PI 調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn)， 就是轉(zhuǎn)速必超調(diào)。

  在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR 的作用是對(duì)轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)節(jié)并使之 在穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)靜差，其輸出限幅決定允許的電流。

  ACR 的作用是電流跟隨，過(guò) 流自動(dòng)保護(hù)和及時(shí)抑制電壓波動(dòng)。