【正文】 13] V6[M].北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2004. [14]劉書(shū)龍, [J].煤礦機(jī)電, 2010[15]Divan D M. The Resonant DC Link ConverterA New Concept in Static Power Conversion[M].IEEE IAS [16]KingJet Templates for The Design of Inverters and Motion of IPEMC39。 From new SINAMICS drives family(5)Human pretection design as standard。 Variable control mode availiable V/F control Sensorless vector control Close loop vector control (with encoder) Input reactor as standard for all G150 less than 500kW Customer terminal TM31 as standardMore prehensive consideration Simplicity: rapid type selection, simple operation and easy maintenance Unique software tools for missioning, energy saving caculation, etc.More visible bene?t energy save with G150QualitySinamicsG150, the high performance converter cabinet for single drive application is produced in line with international production standards and process, with the highest reliability, usability and functionality.The whole process, from development, design, production, to the logestic including order processing and supply center, all are certi?ed by DIN ISO G150 is the new low voltage AC converter. It can bring visible energy saving, applied to all single drive application. It also can meet different load requirements including constant torque and varialbe torque.High Performance LV AC Converter for Single DrivesSINAMICS G130An excellent priceperformance ratio The SINAMICS G130 drive converter has been pletely newly developed and distinguishes itself as a result of its cost effectiveness and simplicity in every phase of the product lifecycle. This extends from planning and procurement through mounting amp。 Unique prehensive operation panel AOP30 as standard increase time less than 2ms New control board CU320(2)Compact design save space 30%~70%(3)RITTAL cabinet。s point of view is of prime concern to the Siemens39。OB1定義FC14（start pulse）、FC15（control device）、FC1（高壓就緒）、FC2（變壓器控制）、FC3（液壓器控制）、FC4（安全回路）、FC5（變頻器控制）、FC6（變頻器故障）、FC7（控制方式選擇）、FC8（華寧故障）、FC9（系統(tǒng)啟動(dòng)或停止）、FC10(報(bào)警)、FC12（show of parament）、FC13（style of run）、FC16（電機(jī)溫度顯示）、FC17（turn number）下面介紹每個(gè)功能、功能塊的作用及所需要實(shí)現(xiàn)的功能。創(chuàng)建的項(xiàng)目如下：圖21 PLC創(chuàng)建項(xiàng)目圖圖22 PLC硬件組態(tài)2符號(hào)編輯現(xiàn)在編輯符號(hào)列表，將分配好的絕對(duì)地址用全局符號(hào)命名。兩個(gè)操作員分別可以進(jìn)行就地控制和遠(yuǎn)程控制。在STEP 7軟件中，結(jié)構(gòu)化的用戶(hù)程序是以“塊”的形式實(shí)現(xiàn)的。下面的接線為數(shù)字量輸出，如圖所示：圖18 PLC數(shù)字輸出量QB1圖19 主控開(kāi)關(guān)量QBQB3（注：SM322采用繼電器輸出控制） PLC與ACS800變頻器通訊RPBA01為與變頻器配套的通訊適配器,插在ABB變頻器的插槽1內(nèi)，其中S1為總線終端器選擇開(kāi)關(guān),總線終端器可以防止總線電纜端的信號(hào)反射，如果模塊是網(wǎng)絡(luò)中的最后一個(gè)模塊或是第一個(gè)模塊，總線終端器必須設(shè)置為ON ，當(dāng)使用PROFIBUS帶內(nèi)置終端器的Dsub連接器時(shí)，必須斷開(kāi)RPBA01終端器；S2為DP地址十位,S3為DP地址個(gè)位，如地址為26，則S2撥到2，S3撥到6，在操作時(shí)，可以改變節(jié)點(diǎn)的地址，但是模塊必須重新初始化才能使改變生效。 如果主從機(jī)速度略有偏差（速度給定值實(shí)際轉(zhuǎn)速值），且速度偏差處于一定的窗口范圍內(nèi)，窗口控制將使從機(jī)速度調(diào)節(jié)器的輸入和輸出保持為零,從機(jī)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩給定，滿(mǎn)足負(fù)載的平衡要求。圖14 變頻器部分端子接線主從變頻器通訊接線主從控制技術(shù)是ABB公司專(zhuān)門(mén)為多電機(jī)傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，變頻器之間通過(guò)光纖連接，其中一臺(tái)變頻器被設(shè)置為主機(jī)，其他變頻器被設(shè)為從機(jī)，電機(jī)硬軸連接。皮帶節(jié)能控制系統(tǒng)電氣主接線不僅要求可靠，能夠在電力生產(chǎn)和分配中長(zhǎng)期、穩(wěn)定的運(yùn)行，而且能夠在正常運(yùn)行情況下，根據(jù)調(diào)度要求靈活的改變運(yùn)行方式，在各種事故或設(shè)備檢修中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并切除故障線路。設(shè)備組成： 主要由封閉箱體、輸送系統(tǒng)、清掃系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、溫控等保護(hù)系統(tǒng)、電動(dòng)或者氣動(dòng)閘門(mén)與電器控制系統(tǒng)組成，并可根據(jù)用戶(hù)要求擴(kuò)展。在輸送膠帶的下方，安裝有稱(chēng)重托輥、稱(chēng)重橋架、稱(chēng)重傳感器，裝有稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)重橋架安裝于輸送機(jī)的縱梁上，稱(chēng)重橋架支承著稱(chēng)重托輥，以檢測(cè)皮帶上的物料重量并產(chǎn)生一個(gè)正比于皮帶載荷的電信號(hào)，送給稱(chēng)重顯示儀表。綜合保護(hù)外置跑偏、拉線保護(hù)，在機(jī)頭、機(jī)尾及中間斷設(shè)置若干對(duì)跑偏開(kāi)關(guān)、拉線開(kāi)關(guān)（原則100米設(shè)置一對(duì)），在自控臺(tái)進(jìn)行對(duì)位顯示，便于迅速處理故障；信號(hào)系統(tǒng)，膠帶沿線設(shè)置信號(hào)、通訊裝置，即可以做為起動(dòng)預(yù)告、故障報(bào)警和沿線擴(kuò)音通訊；縱撕保護(hù)，在給料點(diǎn)處膠帶機(jī)下方設(shè)置縱撕保護(hù)，縱撕保護(hù)為皮帶受保護(hù)點(diǎn)下方包絡(luò)線式。在一些應(yīng)用中，既需要速度控制，也需要轉(zhuǎn)矩控制的情況下，可以通過(guò)采集的一個(gè)數(shù)字輸入口完成速度控制向轉(zhuǎn)矩控制之間的自由切換。由于有了主從宏，使負(fù)載能在變頻器之間均勻分配。如果屬于電動(dòng)機(jī)軸剛性耦合，其主從控制遵循下列控制方式：(1)主傳動(dòng)單元為速度控制；(2)從傳動(dòng)單元跟隨主傳動(dòng)單元的轉(zhuǎn)矩給定。： 變頻器主要參數(shù)設(shè)置（315kW電機(jī)）主要參數(shù)參數(shù)設(shè)置說(shuō)明 電機(jī)額定電壓 電源選擇 轉(zhuǎn)矩最大值660V1450r/min315KWSCALAR(或DTC)EXTERNAL +24V1450r/min1450r/min加載電機(jī)通過(guò)上位機(jī)設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)給定10000=100%加載電機(jī)通過(guò)上位機(jī)設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)給定10000=100%通過(guò)上位機(jī)設(shè)定通過(guò)上位機(jī)設(shè)定加載電機(jī)設(shè)定0驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)上位機(jī)設(shè)定30（通過(guò)電機(jī)辨識(shí)出來(lái)優(yōu)化參數(shù)）（通過(guò)電機(jī)辨識(shí)出來(lái)優(yōu)化參數(shù)）ABENCODER1024PROFIBUSDPRTACSLOT2在主從控制中，傳動(dòng)系統(tǒng)由幾個(gè)傳動(dòng)單元共同驅(qū)動(dòng)，其電動(dòng)機(jī)軸相互耦合。(6) 閉環(huán)控制參數(shù) 閉環(huán)控制的實(shí)現(xiàn)對(duì)于ACS800變頻器有兩種途徑: 配編碼器反饋卡的速度閉環(huán)控制和過(guò)程PID控制。(4) 加、減速時(shí)間 加、減速時(shí)間及積分類(lèi)型的選擇十分重要，特別是在拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，如在皮帶機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，拖動(dòng)滾筒的變頻器在設(shè)置加、減速時(shí)間應(yīng)大一些，如加速時(shí)間過(guò)短，起動(dòng)時(shí)電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，容易發(fā)生過(guò)流故障，如減速時(shí)間過(guò)短則可能發(fā)生慣性負(fù)載拖動(dòng)電機(jī)，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，則變頻器會(huì)發(fā)生過(guò)壓故障，建議在這些場(chǎng)合中如允許可用自由停機(jī)方式()。對(duì)于PID應(yīng)用宏，此時(shí)為開(kāi)環(huán)控制，對(duì)于轉(zhuǎn)矩控制宏，此時(shí)為速度控制，當(dāng)選擇EXT2時(shí)，,。 ，根據(jù)電機(jī)學(xué)我們知道三相異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于輸入三相電源的相序，在需要雙向運(yùn)行(如電梯、升降機(jī)等)的場(chǎng)合可以把這個(gè)參數(shù)設(shè)為REQUEST，由數(shù)字輸入端子來(lái)控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。ABB800系列變頻器的應(yīng)用宏有以下幾種:Factory(工廠宏)；Hand/Auto control(手動(dòng)/自動(dòng)宏)；PID control (PID控制宏)；sequential control (順序控制宏)；Torque control(轉(zhuǎn)矩控制宏)。在直接轉(zhuǎn)矩控制模式下，系統(tǒng)中給定信號(hào)為轉(zhuǎn)矩，即使在沒(méi)有反饋的情況下(即開(kāi)環(huán))也可對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確的速度及轉(zhuǎn)矩控制。1電機(jī)信息 電機(jī)信息包括電機(jī)額定電壓(9905)額定電流(9906)額定頻率(9907)額定速度(9908)額定功率(9909)。制動(dòng)電阻的功率按照以下來(lái)選： P=ED%*U^2/R ()ED%：制動(dòng)使用率，按照一般經(jīng)驗(yàn)，ED%的范圍是從10%~50%不等，如果制動(dòng)頻度低（偶爾動(dòng)作），選10%即可。電機(jī)有兩種情況會(huì)由電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)：1大慣量負(fù)載快速減速或太短的減速時(shí)間；2提升負(fù)載下行時(shí)一直處于發(fā)電狀態(tài)。國(guó)產(chǎn)RS3型熔斷器常用于大容量晶閘管器件的的短路保護(hù)，它分?jǐn)嗄芰?qiáng)，限流特性好，功率損耗低，能可靠保護(hù)半導(dǎo)體器件及其成套裝置。根據(jù)電機(jī)的過(guò)載系數(shù)以及變頻器過(guò)載能力來(lái)選擇 ()根據(jù)上述電機(jī)計(jì)算后對(duì)變頻器的要求選擇ABB公司ACS800變頻器的型號(hào)。計(jì)算方法舉例皮帶變頻電機(jī)型號(hào)：YBK2355L24（，AC 660V）（防爆型）。變頻器使用的是ABB公司生產(chǎn)的ACS80007/U7變頻器，這個(gè)變頻器非常適合重載啟動(dòng)的傳動(dòng)單元。單極性模擬量量程的上下限(100%和0%)分別對(duì)應(yīng)于模擬值27648和0。模擬量輸入模塊用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)，其主要組成部分是A/D轉(zhuǎn)換器。模擬量輸入/輸出模塊在生產(chǎn)過(guò)程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來(lái)測(cè)量或控制。CPU選擇CPU314C2DP，它屬于緊湊型CPU，帶集成的數(shù)字量和模擬量的輸入和輸出，以及PRFIBUSDP主站/從站接口，帶有與過(guò)程相關(guān)的功能，可以完成特殊功能的任務(wù)，可以連接標(biāo)準(zhǔn)的I/O設(shè)備，CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)器卡。S7300通過(guò)分布式的主機(jī)架（CR）和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架（ER），可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。如圖8所示的是皮帶節(jié)能系統(tǒng)的硬件連接示意圖。⑤控制操作畫(huà)面：對(duì)各設(shè)備、單元全部過(guò)程參數(shù)、設(shè)定值修改、控制方式（手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)）選擇，對(duì)設(shè)備進(jìn)行起?？刂?。高、低壓配電系統(tǒng)的分、合閘狀態(tài)、故障狀態(tài)等。顯示功能顯示整個(gè)系統(tǒng)皮帶運(yùn)行情況（包括制動(dòng)器等輔助設(shè)備狀態(tài)）顯示整個(gè)系統(tǒng)每臺(tái)電機(jī)運(yùn)行情況顯示整個(gè)系統(tǒng)每臺(tái)電機(jī)電流、電壓值顯示故障報(bào)警值顯示變頻運(yùn)行參數(shù)顯示主電機(jī)電氣參數(shù)（速度、電流、溫度等），減速器參數(shù)（溫度）等顯示高、低配電柜狀態(tài)（合閘、分閘、故障）。完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線的存儲(chǔ)、顯示和查詢(xún)。操作臺(tái)上設(shè)置工作方式選擇開(kāi)關(guān)，起停按鈕，控制皮帶機(jī)啟停、輔助設(shè)備的起停。工控機(jī)主要負(fù)責(zé)操作權(quán)限和數(shù)據(jù)管理, 并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分析、存儲(chǔ)、工藝流程的監(jiān)控等；它主要完成對(duì)皮帶工藝流程的集中操作、監(jiān)視和控制功能。主要控制內(nèi)容：通過(guò)Profibus DP總線方式與兩變頻器通訊：實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng)、軟停止、調(diào)速控制?？刂七^(guò)程與結(jié)構(gòu)如下圖：圖6 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)控制邏輯圖圖7 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊圖 PLC控制系統(tǒng)控制要求PLC控制系統(tǒng)選用西門(mén)子公司PLC可編程控制器S7300， PLC配置電源模塊、遠(yuǎn)程I/O適配器、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊以及模擬量輸入／輸出模塊。本控制系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)皮帶進(jìn)行時(shí)間、速度、力矩、綜合控制系統(tǒng)。采用西門(mén)子S7300系列PLC控制方案，上位機(jī)選用雙工控機(jī)系統(tǒng)，可靠地實(shí)現(xiàn)了控制、拖動(dòng)、監(jiān)測(cè)的無(wú)縫連接。采用當(dāng)前國(guó)際上成熟的技術(shù)和設(shè)備，系統(tǒng)性?xún)r(jià)比高，并配套先進(jìn)的監(jiān)控軟件。皮帶節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面：一個(gè)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；另一個(gè)是PLC電氣控制的設(shè)計(jì)。對(duì)電網(wǎng)反饋的電流諧波小于4%，符合國(guó)標(biāo)GB1454993對(duì)諧波失真的要求，輸出電流諧波小于2%，符合IEEE 519 1992。保護(hù)的性能符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2主要技術(shù)特性及功能變頻調(diào)速裝置