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變頻調(diào)速技術(shù)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，它具有高效率、寬范圍和高精度的調(diào)速性能。采用PLC、變頻器和交流異步電動(dòng)機(jī)組成的11水站氧槍供水泵控制系統(tǒng)具有低成本、高效益的優(yōu)勢(shì)。煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模大，各種水泵比較多，其中幾臺(tái)氧槍供水泵尤其重要，并且使用生產(chǎn)水較多，能源消耗也較大，因此保證氧槍的正常運(yùn)行和節(jié)約能源就顯得格外重要，通過(guò)對(duì)AB公司1336PLUSⅡ變頻器的介紹，我們可以了解11水站氧槍供水泵的工作原理，以及它在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

    2 氧槍冷卻水控制系統(tǒng)組成

    11水站氧槍冷卻水控制系統(tǒng)包括以下部分：

    2.1執(zhí)行部分：每套供水系統(tǒng)包括一臺(tái)變頻器、一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)、一臺(tái)水泵、其它儀表檢測(cè)部分。

    變頻器采用的是ROCKWELL公司的1336PLUSⅡ變頻器。

    變頻器型號(hào)為：1336F-BPR350-AN-EN-L4-LA2250KW。

    其型號(hào)為：YTSP355M-4250KW4700r/min臥式380V50HZ

    2.2過(guò)程檢測(cè)部分：每個(gè)獨(dú)立氧槍冷卻水控制系統(tǒng)模擬過(guò)程量（流量、壓力、溫度）各3個(gè)量檢測(cè)，各電機(jī)還有檢測(cè)一次儀表、二次儀表等。

    2.3氧槍下槍開關(guān)量檢測(cè)單元：每個(gè)獨(dú)立氧槍冷卻水控制系統(tǒng)有一路開關(guān)量，當(dāng)氧槍下槍并運(yùn)行到等候點(diǎn)的時(shí)候，控制氧槍的PLC將發(fā)出下槍信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給水處理PLC一個(gè)下槍的開關(guān)量信號(hào)，此信號(hào)再發(fā)給變頻器，那么變頻器收到此信號(hào)后將以高速運(yùn)行，直到下槍信號(hào)消失。

    2.4控制部分：數(shù)據(jù)采集及輸出系統(tǒng)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、顯示器。

    需要采集的數(shù)據(jù)主要有氧槍的回水溫度和流量、進(jìn)水壓力、變頻器進(jìn)線電流。對(duì)變頻器本身而言，與之相關(guān)的數(shù)據(jù)有：控制速度的4-20mA模擬量輸入、顯示進(jìn)線電流的4-20mA模擬量輸出、定頻無(wú)源開關(guān)輸入、變頻器啟動(dòng)/停止信號(hào)、變頻器準(zhǔn)備好輸出信號(hào)。

    3 1336PLUSⅡ的特性

    3.1控制方法新穎和功能

    1336PLUSⅡ變頻器提供非常簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)定和操作、罕見的靈活性和突出的控制功能，無(wú)論是簡(jiǎn)單的速度控制還是強(qiáng)大的矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩性能，均能滿足你的應(yīng)用要求，而且它采用的是最新的IGBT（絕緣柵雙極型二極管）功率模塊和高級(jí)的控制算法，以提供任何速度下的平穩(wěn)性能，超長(zhǎng)的轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)低躁聲、高效率的運(yùn)行。

    3.2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

    變頻器是利用分層母排、平面結(jié)構(gòu)和IGBT技術(shù)的靈活的組件結(jié)構(gòu)，同時(shí)，也為增強(qiáng)功能的變形產(chǎn)品提供最簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。

    3.3靈活的模擬量輸入/輸出

    靈活的模擬量I/O通過(guò)省去外接隔離器、外部轉(zhuǎn)換器和可編程控制器組件的需要，從而減少需要附加和隔離式輸入和輸出的應(yīng)用系統(tǒng)的安裝費(fèi)用。

    3.4尺寸緊湊、應(yīng)用靈活、性能優(yōu)良

    變頻器提供多種結(jié)構(gòu)形式，用戶可根據(jù)要求選擇功能模塊，應(yīng)用上無(wú)論是簡(jiǎn)單的速度控制還是強(qiáng)大的矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩功能性能均能滿足，采用的無(wú)速度傳感器矢量控制，在控制電動(dòng)機(jī)電流的同時(shí)，產(chǎn)生超常的啟動(dòng)和加速轉(zhuǎn)矩，提供了優(yōu)良的性能。

    3.5調(diào)試方便

    通過(guò)人機(jī)接口模塊允許用戶從兩個(gè)獨(dú)立的裝置采集和存儲(chǔ)整組參數(shù)。

    3.6保護(hù)功能齊全

    提供多種變頻器保護(hù)功能，使工作更加安全可靠。

    3.7具有自動(dòng)節(jié)能器功能

    自動(dòng)節(jié)能器監(jiān)視變頻器電流，并于用戶設(shè)置在變頻器的滿載電流相比較，在空載時(shí)當(dāng)送給電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流小于編程設(shè)置的過(guò)載電流時(shí)，變頻器將自動(dòng)地降低其輸出給電動(dòng)機(jī)的電壓，這就減小了輕載時(shí)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，從而減少了消耗的功能。

    4 根據(jù)變頻器的功能來(lái)設(shè)置滿足生產(chǎn)要求的參數(shù)和接線

    4.1變頻器可接受4—20MA直流連續(xù)控制信號(hào)，用以在正常工作時(shí)水泵速度的控制。

    表1:速度選擇輸入狀態(tài)對(duì)應(yīng)頻率源

    由上表可以看出當(dāng)三個(gè)速度選擇端子都斷開時(shí)，那么頻率源將為頻率選擇1，也就是4-20mA的模擬信號(hào)，所以，我們要把變頻器的參數(shù)號(hào)5設(shè)為模擬輸入2，把參數(shù)號(hào)6設(shè)為預(yù)設(shè)頻率1。

    線性對(duì)應(yīng)變頻器0—50HZ輸出，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

    表2：頻率對(duì)應(yīng)表

表2：頻率對(duì)應(yīng)表

    4.2變頻器具有15HZ下限保護(hù)功能，即當(dāng)電流模擬信號(hào)低于8.8MA后,變頻器鎖定在15HZ.

    由于氧槍在生產(chǎn)中占有重要地位，如果氧槍沒(méi)有水或者流量太小，將直接導(dǎo)致燒損氧槍，甚至發(fā)生重大安全事故，必須確保它工作正常，因此我們?cè)O(shè)置了一個(gè)下限保護(hù)，我們把變頻器的參數(shù)號(hào)16最小頻率設(shè)為15HZ，這樣就保證了電機(jī)只能在15HZ以上的頻率下運(yùn)行，使氧槍工作更加安全。

    4.3變頻器具有開關(guān)量?jī)?yōu)先控制50HZ的定頻輸出功能。

    變頻器的速度指令可以從不同的基準(zhǔn)源獲得,通過(guò)對(duì)變頻器的編程程序和TB3上的速度選擇輸入的組態(tài)決定的，從上表1可以看出，當(dāng)速度選擇開關(guān)（即26、27、28號(hào)端子）全斷開時(shí),速度選擇的是頻率選擇1，變頻器接收4-20MA的模擬量控制,當(dāng)28號(hào)端子開關(guān)閉合后,變頻器將4-20MA模擬量信號(hào)屏蔽,此時(shí)為預(yù)置頻率輸出。

    為了便于維護(hù)和生產(chǎn)我們?cè)黾恿艘粋€(gè)定頻開關(guān)，當(dāng)把開關(guān)斷開時(shí)，變頻器正常工作，當(dāng)開關(guān)閉合后，模擬信號(hào)將失去作用，那么變頻器的頻率源將會(huì)選擇頻率選擇2，對(duì)應(yīng)的編程設(shè)置為預(yù)置頻率1，而預(yù)置頻率27號(hào)參數(shù)我們將設(shè)為45HZ，那么，如果合上定頻開關(guān)，電機(jī)將以45HZ的速度運(yùn)行。

    4.44-20mA信號(hào)消失功能

    許多控制系統(tǒng)用4-20mA信號(hào)作為基準(zhǔn)值，變頻器在4mA信號(hào)作用下將低速運(yùn)行，而在20mA信號(hào)作用下將高速運(yùn)行，也可以將控制信號(hào)反向，即在變頻器在4mA信號(hào)作用下將高速運(yùn)行，在20mA信號(hào)作用下將低速運(yùn)行，由于要求最小信號(hào)為4mA，在信號(hào)消失或者電纜斷線時(shí)，變頻器發(fā)出回落“指令"，它有5種選擇：

    A、停止變頻器運(yùn)行并發(fā)出故障信號(hào)。

    B、運(yùn)行至速然后發(fā)出報(bào)警。

    C、運(yùn)行至高速然后發(fā)出報(bào)警。

    D、保持速度不便并發(fā)出報(bào)警。

    E、運(yùn)行至預(yù)置速度并發(fā)出報(bào)警。

    在11水站的氧槍水泵控制系統(tǒng)中，我們?cè)黾恿舜隧?xiàng)功能，當(dāng)信號(hào)消失或者信號(hào)斷線后，變頻器將運(yùn)行至預(yù)置速度并發(fā)出報(bào)警，因此，我們把變頻器參數(shù)號(hào)150的值設(shè)為4，把變頻器參數(shù)號(hào)27的值設(shè)為45HZ，把250號(hào)參數(shù)的Bit5改為1，當(dāng)信號(hào)消失或者斷線后電機(jī)將自動(dòng)運(yùn)行至電機(jī)額定轉(zhuǎn)速。

    4.5電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器矢量控制

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    1336PLUSⅡ變頻器具有的轉(zhuǎn)矩性能，因此在此變頻器控制下，它還具有以下性能：

    A、在15r/min低速條件下，具有優(yōu)良的低速轉(zhuǎn)矩性能，提供了120：1的橫轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍。

    B、改進(jìn)的加速控制可提供高達(dá)250﹪額定轉(zhuǎn)矩的斷烈性負(fù)載/加速轉(zhuǎn)矩，以便輕松地驅(qū)動(dòng)大慣量負(fù)載。

    C、黑箱識(shí)別性能。根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)銘牌編程設(shè)置參數(shù)可憎強(qiáng)其性能。通過(guò)對(duì)產(chǎn)生空載磁通所需實(shí)際電流和IR補(bǔ)償所需實(shí)際電壓進(jìn)行編程，可獲得最佳的控制效果，如果這些值是未知的，設(shè)置整定過(guò)程能夠決定其準(zhǔn)確性。

    D、具有快速加速模式。對(duì)小慣性負(fù)載，禁止適當(dāng)?shù)南蘖鞴δ芸商峁┳疃痰募铀贂r(shí)間。

    E、可編程的快速增磁模式，有助于大容量電動(dòng)機(jī)的加速。

    F、可選擇V/F模式運(yùn)行。選擇該模式，可提供包括起動(dòng)升壓和運(yùn)行升壓，升壓斜率和傳統(tǒng)的V/F模式﹪控制等全功能運(yùn)行。

    5 變頻器參數(shù)設(shè)置：

    面板操作：“ESC"，“UP"，“DOWN"

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    進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)：

    ①、頻率選擇1：5#參數(shù)：模擬量“2"

    ②、頻率選擇2：6#參數(shù)：預(yù)設(shè)頻率“1"

    ③、27#參數(shù)：定頻“45Hz"（頻率選擇1為全斷開，頻率選擇2為28#端子與25#COM端子閉合：速“1"），見表1。

    ④、31#參數(shù)：減速時(shí)間2：“10S"

    ⑤、8#參數(shù)：減速時(shí)間1：“30S"

    ⑥、7#參數(shù)：加速時(shí)間1：“15S"

    ⑦、30#參數(shù)：加速時(shí)間2：“10S"

    ⑧、250#參數(shù)：bit5置為“1"（DC4-20mA輸入）

    ⑨、150#參數(shù)：置為“預(yù)設(shè)1"（DC4-20mA輸入掉電后自動(dòng)轉(zhuǎn)入頻率選擇2）

    ⑩、20#參數(shù)與18#參數(shù)：“380VAC"

    說(shuō)明：57#參數(shù)：“S曲線參數(shù)"置為“Disabled"