西門子PLC模塊CPU1510SP中央控制器

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普傳變頻器在國(guó)內(nèi)煤礦的應(yīng)用主要集中在帶式輸送機(jī)上。皮帶是一個(gè)彈性體，在靜止或運(yùn)行時(shí)皮帶內(nèi)貯藏了大量的能量，在皮帶機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，如果不加設(shè)軟起動(dòng)裝置，皮帶內(nèi)貯藏的能量將很快釋放出去，在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去。過(guò)大的張力波極易引起皮帶被撕斷。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，帶式輸送機(jī)必須加設(shè)軟起動(dòng)裝置。目前煤礦采用的軟起動(dòng)裝置絕大部分是液力偶合器。液力偶合器雖然能部分解決皮帶機(jī)的軟起動(dòng)問(wèn)題，但與普傳變頻器驅(qū)動(dòng)相比，仍具有明顯的劣勢(shì)：首先，采用液力偶合器時(shí)，電機(jī)必須先空載起動(dòng)。工頻起動(dòng)時(shí)，初的電流很大，為電機(jī)額定電流的4--7倍。大的起動(dòng)瞬間電流會(huì)在起動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生沖擊，引起電機(jī)內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力發(fā)生變化，對(duì)機(jī)械部分造成嚴(yán)重磨損甚至損壞。同時(shí)還將引起電網(wǎng)電壓下降，影響到電網(wǎng)內(nèi)其它設(shè)備的正常運(yùn)行，因此，大容量的皮帶機(jī)還必須附加電機(jī)軟起動(dòng)設(shè)備。其次，液力偶合器長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)，引起液體溫度升高，熔化合金塞， 引起漏液， 增大維護(hù)工作量，污染環(huán)境。第三，采用液力偶合器時(shí)，皮帶機(jī)的加載時(shí)間較短，容易引起皮帶張力變化，因此對(duì)皮帶帶強(qiáng)要求較高。第四，一般的皮帶機(jī)都是長(zhǎng)距離大運(yùn)量，通常都是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用液力偶合器驅(qū)動(dòng)，很難解決多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展。變頻技術(shù)在近二十年飛速發(fā)展，在部分煤礦企業(yè)，應(yīng)用，例如晉城煤業(yè)集團(tuán)、潞安礦務(wù)局、淮北礦務(wù)局等。
運(yùn)用普傳變頻器對(duì)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行改造，將給用戶帶來(lái)極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟起動(dòng)。運(yùn)用普傳變頻器對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用普傳變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。應(yīng)用普傳變頻器對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般采用一拖一控制，當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用主從控制，實(shí)現(xiàn)功率平衡。在晉城煤業(yè)集團(tuán)王臺(tái)二號(hào)井順槽皮帶為2×200KW/660V電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采有主從控制后，輕載時(shí)主從電機(jī)電流相差5A左右，滿載時(shí)相差2A左右。第三，降低皮帶帶強(qiáng)。采用普傳變頻器驅(qū)動(dòng)之后，由于普傳變頻器的起動(dòng)時(shí)間可在1S～3600S可調(diào)，通常皮帶機(jī)起動(dòng)時(shí)間在60S～200S內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定，皮帶機(jī)的起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，大大降低對(duì)皮帶帶強(qiáng)的要求，降低設(shè)備初期投資。第四，降低設(shè)備的維護(hù)量。普傳變頻器是一種電子器件的集成，它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命，壽命很長(zhǎng)，大大降低設(shè)備維護(hù)量。同時(shí)，利用普傳變頻器的軟起動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程中對(duì)機(jī)械基本無(wú)沖擊，也大大減少了皮帶機(jī)系統(tǒng)機(jī)械部份的檢修量。如晉城煤業(yè)集團(tuán)王臺(tái)二號(hào)井順槽皮帶采用普傳變頻器驅(qū)動(dòng)后，僅皮帶扣一項(xiàng)年節(jié)約費(fèi)用就達(dá)一萬(wàn)多元。第五，節(jié)能。在皮帶機(jī)上采用變頻驅(qū)動(dòng)后的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功率因數(shù)和系統(tǒng)效率兩個(gè)方面。 1、 提高系統(tǒng)功率因數(shù) 通常情況下，煤礦用電機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中放的裕量比較大，工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行，電機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載經(jīng)常很小，也有部分時(shí)間空載運(yùn)行。由電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性知道，電機(jī)只有在接近滿載時(shí)才是、功率因數(shù)佳，輕載時(shí)降低，造成不必要的電能損失。這是因?yàn)楫?dāng)輕載時(shí)，定子電流有功分量很小，主要是勵(lì)磁的無(wú)功分量，因此功率因數(shù)很低。采用普傳變頻器驅(qū)動(dòng)后，在整個(gè)過(guò)程中功率因數(shù)達(dá)0.9以上，大大節(jié)省了無(wú)功功率。 2、 提高系統(tǒng)效率采用普傳變頻器驅(qū)動(dòng)之后，電機(jī)與減速器之間是直接硬聯(lián)接，中間減少了液力偶合器這個(gè)環(huán)節(jié)。而液力偶合器本身的傳遞效率是不高的，并且液力偶合器主要是通過(guò)液體來(lái)傳動(dòng)，而液體的傳動(dòng)效率比直接硬聯(lián)接的傳動(dòng)效率要低許多，因而采用普傳變頻器驅(qū)動(dòng)后，系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力偶合器驅(qū)動(dòng)的效率要高5%～10%。另外，礦井通常離變電站距離較遠(yuǎn)，不同時(shí)段電壓波動(dòng)較大，利用普傳變頻器的自動(dòng)穩(wěn)壓功能，也有部份節(jié)能作用?！?/p>

1.雙擊桌面上的圖標(biāo)，打開(kāi)STEP 7 Professional V12 軟件。

2.在歡迎界面中，我們點(diǎn)擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目"，填寫(xiě)項(xiàng)目名稱并選擇存放路徑后，請(qǐng)點(diǎn)擊 “創(chuàng)建"按鈕：

3.項(xiàng)目成功創(chuàng)建后，我們點(diǎn)擊左下角的“項(xiàng)目視圖"轉(zhuǎn)到編輯界面：

4.點(diǎn)擊項(xiàng)目名稱左邊的小箭頭展開(kāi)項(xiàng)目樹(shù)，雙擊“添加新設(shè)備"

5.接下來(lái)我們先插入一個(gè)CPU1516-3PN/DP：請(qǐng)依次點(diǎn)擊“控制器"、“SIMATIC S7-1500"、“CPU"、“CPU 1516-3PN/DP"左側(cè)的小箭頭展開(kāi)項(xiàng)目樹(shù)，然后選擇PLC訂貨號(hào)“6ES7 516-3AN00-0BA0"，最后點(diǎn)擊“確認(rèn)"按鈕插入：

6.成功插入PLC后，STEP 7 Professional V12 軟件會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到設(shè)備視圖。接下來(lái)我們要做的是在主機(jī)架上依次插入一個(gè)16通道的數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊和一個(gè)數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊。首先，添加DQ模塊：在“設(shè)備視圖"右側(cè)的產(chǎn)品目錄中，依次點(diǎn)擊“DQ"、“DQ 16*24VDC/0.5A ST"左側(cè)的小箭頭展開(kāi)項(xiàng)目樹(shù)，然后用鼠標(biāo)點(diǎn)中訂貨號(hào)“6ES7 522-1BH00-0AB0"，按住鼠標(biāo)左鍵不放，將DQ模塊拖拽到2號(hào)槽位上，松開(kāi)鼠標(biāo)：

7.現(xiàn)在我們?cè)俨迦胍粋€(gè)DI模塊：在“設(shè)備視圖"右側(cè)的產(chǎn)品目錄中，依次點(diǎn)擊“DI"、“DI 16*24VDC HF"左側(cè)的小箭頭展開(kāi)項(xiàng)目樹(shù)，然后用鼠標(biāo)點(diǎn)中訂貨號(hào)“6ES7 521-1BH00-0AB0"，按住鼠標(biāo)左鍵不放，將DI模塊拖拽到3號(hào)槽位上，松開(kāi)鼠標(biāo)：

8.設(shè)備組態(tài)至此已經(jīng)完成，在項(xiàng)目視圖下方的“設(shè)備概覽"中，我們可以查看到系統(tǒng)默認(rèn)分配的數(shù)字量輸出地址是QB0~QB1，數(shù)字量輸入的地址是IB0~IB1：

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