【正文】 、引風(fēng)等各個(gè)相關(guān)變量的相互影響，可以通過手操定性地了解系統(tǒng)的特性。對(duì)于如何確定投運(yùn)次序，可以根據(jù)想以后難原則，相關(guān)的回路盡量集中在一起。系統(tǒng)試投成功后還應(yīng)該在工藝允許的條件下進(jìn)行一定的擾動(dòng)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)靜態(tài)指標(biāo)是否滿足工藝要求，如不滿足，應(yīng)分析原因，修改控制參數(shù)，再次投入。 投運(yùn)時(shí)出現(xiàn) 的工程問題及解決方案 用變頻器調(diào)速技術(shù)改造交流電動(dòng)機(jī)已成為降低成本、降低能源消耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的手段之一，但是變頻器在工作時(shí)，由于電路中電壓與電流的脈沖和高頻振蕩的諧波分量造成電磁干擾，使變頻器成了一個(gè)強(qiáng)磁干擾源，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至造成設(shè)備的損壞。幾種常見的抑制電磁擾動(dòng)的方法 如下： (1) 在供電系統(tǒng)配線方面，應(yīng)使電源引線盡量短且粗，避免公共線， 以降低共阻抗耦合，保障線路壓降在允許的范圍內(nèi)；盡量采用扭絞線，抑制電磁感應(yīng)干擾；各種饋線（如交流線、直流線、邏輯信號(hào)線和模擬信號(hào)線、非穩(wěn)壓的直流線、燈泡與繼電氣等感性負(fù)載驅(qū)動(dòng)線）應(yīng)分開布線。而且屏蔽層的接地要與系統(tǒng)一端浮地的結(jié)構(gòu)形式配合，才能取得更好的抗干擾效果。 首先將調(diào)節(jié)器置于純比例作用下閉環(huán)投入運(yùn)行，由大到小改變比例帶（ 1/K ?? ? 稱為比例帶），使對(duì)象為等幅振蕩過程，此時(shí)比例帶為臨界比例帶 k? ，相鄰波峰時(shí)間間隔稱為等幅振蕩周期 kT 。 表 51 例臨界 比例法參數(shù)整定計(jì)算 調(diào)節(jié)范圍 Kp Ki Kd P 2detak ? 0 PI 0 PID 溫度 T: P=20~60%， T=180~600s， D=3180s； 壓力 P: P=30~70%， T=24~180s； 液位 L: P=20~80%， T=60~300s； 流量 L: P=40~100%， T=6~60s。 驗(yàn)法的整定步驟： (1) 讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù) S0=0，實(shí)際微分系數(shù) k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，由 小到大改變比例系數(shù) S1，讓擾動(dòng)信號(hào)作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù) S1 和積分系數(shù) S0 為止。 路膛負(fù)壓系統(tǒng)的 PID 參數(shù)整定 及風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能計(jì)算 路膛負(fù)壓設(shè)定為 25Pa,調(diào)節(jié)其比例增益為 10，調(diào)節(jié)器積分系數(shù)為 ，調(diào)節(jié)器微分系數(shù)為 6；最總的負(fù)壓控制范圍在 6～ 36Pa 之間。 節(jié)電率的計(jì)算公式為 22)/( )/(1 NNi K ??? () 式中， iK ——節(jié)電率。 年節(jié)電量，每年按 360 天計(jì)算，則 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 k W hhhkW 28 512 0%2036 0/24/11 0 ???? 天天 年節(jié)電費(fèi)（假設(shè)電價(jià)為 元 /kWh） 為 ??? 設(shè)備改造費(fèi)用為 萬元，故 投資回收期 =設(shè)備投資總額 /年節(jié)電費(fèi) =≈ 月 即變頻器改造后不到一年收回了投入。采用變頻器控制后，風(fēng)門拆除，基本消除了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)問題，提高了軸承的壽命；負(fù)荷變化配風(fēng)調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，降低了維修率。變頻器的連鎖保護(hù)功能比交流接觸器更加靈敏可靠。 設(shè)計(jì)期間，學(xué)習(xí)了關(guān)于電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法等，在搜集資料、查閱文獻(xiàn)、方案比較、設(shè)計(jì)制圖等方面，都得到了訓(xùn)練。 同時(shí)， 電 自 教研室的各位老師也非常熱情地給予指導(dǎo)。謝謝你們！ 基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造 35 參考文獻(xiàn) [1]趙永君等 .自動(dòng)化技術(shù)綜合應(yīng)用 .天津大學(xué)出版社， 20xx [2]ABB 通用變頻器 說明 手冊(cè) [3]王永華等 .現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [4]王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術(shù) .北京：中國(guó)電力出版社， 20xx [5]張少軍 杜金成 .交流調(diào)速原理及應(yīng)用 .北京：中國(guó)電力出版社 ， 20xx [6]自動(dòng)化名詞審定委員會(huì)編 .自動(dòng)化名詞 (1990). 科學(xué)出版社 ， 1991 [7] (美 )米凱爾等 .自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)輔助制造 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1989 [8]機(jī)械工業(yè)部 .風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本 . 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1996 [9]任廷沈 , 彭良 . 鍋爐安全技術(shù) . 化學(xué)工業(yè)出版社安全科學(xué)與工程出 ， 20xx [10]望亭發(fā)電廠 . 鍋爐 . 中國(guó)電力出版社 ， 20xx [11] Ata Elahi. 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Energe and ancillary service dipatch for the Interrim ISO new England electricity mark[J].Power System Technology,20xx,26(7):16(in Chinese) 。在此，我要對(duì)各位老師誠(chéng)懇的說一聲：謝謝您，老師！我會(huì)用自己的努力與奮斗答謝您的指導(dǎo)和教誨。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 致謝 值此 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成 之 時(shí)，我要向在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，給予我 幫助和指導(dǎo)的老師和同學(xué)表示感謝，特別是指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的 李 老師 ， 向 她 表示深深的謝意。節(jié)能效果非常明顯。由于解決了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)問題，從而可以較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。通過大學(xué) 三年的學(xué)習(xí)，我對(duì)此學(xué)科有了一定的了解，并且通 過實(shí)習(xí)，把理論和實(shí)踐把好的結(jié)合到一起，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)我大學(xué) 三 年所學(xué)知識(shí)的一次 很 好的檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)要求把大學(xué) 所學(xué)的知識(shí)貫穿在一起，獨(dú)立的 完成 變頻器的風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造 設(shè)計(jì)，要求我要有較高的解決實(shí)際問題的能力。改造為變頻驅(qū)動(dòng)，計(jì)算投資電率和投資回收期。 根據(jù) GB12497 對(duì)電機(jī)運(yùn)行管理的規(guī)定如下的計(jì)算公式。和前述步驟相同，微分時(shí)間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。 (3) 積分系數(shù) S0 保持不變，改變比例系數(shù) S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼調(diào)整，直到滿意為止。經(jīng)驗(yàn)法簡(jiǎn)單可靠，但需要有一定現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，整定時(shí)易帶有主觀片面性。 (2) 僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸 入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期 。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID 控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。通常使信號(hào)線與功率線分開走線，電力電纜則須單獨(dú)走線；不同類型的線應(yīng)分別裝入不同的電纜管或電纜槽里，并盡量使其有最大可能的空間；信號(hào)線應(yīng)盡量靠近地線或者用地線包圍。在實(shí)際控制系統(tǒng)的調(diào)試和運(yùn)行中，不可避免地會(huì)遇到 EMC 問題。人為擾動(dòng)必須在工況穩(wěn)定試做。如果某個(gè)回路投運(yùn)成功，可以改善其他回路的投運(yùn)條基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造 29 件，則該回路應(yīng)先投運(yùn)。例如，對(duì)于加煤控制，調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，觀察看系統(tǒng)正常時(shí)，輸入給煤轉(zhuǎn)速的最大值和最小值，以為閉環(huán)投運(yùn)時(shí)輸出量的限幅做準(zhǔn)備。 鍋爐系統(tǒng)的投運(yùn) 控制對(duì)象的掌握 鍋爐系統(tǒng)經(jīng)過便頻改造后，去掉了風(fēng)門，鼓風(fēng)量、引風(fēng)量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用變頻器，由此導(dǎo)致控制對(duì)象的性質(zhì)有一定的變化。 (2) 當(dāng)電源條件不太好時(shí)，應(yīng)在 PLC 的電源模塊以及輸入 /輸出模塊的電源線上接入噪聲濾波器和降低噪聲的變壓器等。 變頻器 PID 撥位勢(shì)選擇器開關(guān)設(shè)置 PID 撥位勢(shì)選擇器開關(guān)的設(shè)置如圖 所示 圖 PID 撥位勢(shì)選擇器開關(guān)的設(shè)置 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 變頻器與 PLC 的連接 鍋爐風(fēng)機(jī)變頻系統(tǒng)是采用 PLC 實(shí)現(xiàn)過程控制， PLC 的模擬量信號(hào)輸出接至變頻器的 外部信號(hào)給定。 偏置值和增益值 時(shí) 調(diào)整偏置與增益注意： (1) 對(duì)通道 1 和通道 2 分 別進(jìn)行偏置調(diào)整和增益調(diào)整 。增益值可設(shè)置為 0～ 4000 的任意數(shù)字值。若變頻器有故障時(shí)，可以轉(zhuǎn)入手動(dòng)控制，工頻運(yùn)行，故障排除后，恢復(fù)為變頻運(yùn)行，從而更有效地保證了過路的安全運(yùn)行。這種方式控制簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高。 [S3]+21 輸入變化量（減方）報(bào)警設(shè)定值 0～ 32767 [S3]+22 輸入變化量（增方）報(bào)警設(shè)定值 0～ 32767 [S3]+23 輸入變化量（減方）報(bào)警設(shè)定值 0～ 32767 [S3]+24 報(bào)警輸出 bit0：輸入變化量（增方）超出 bit1：輸入變化量（減方）超出 bit2：輸入變化量（增方）超出 bit3：輸入變化量（減方）超出 給煤機(jī) 轉(zhuǎn)速變送器通過 PLC 輸出（ 4～ 20mA）信號(hào)作為鼓風(fēng)機(jī)變頻器輸入信號(hào)，控制鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍： 4 mA 對(duì)應(yīng) 0r/min； 20mA 對(duì)應(yīng)全速 r/min。 圖 PID 指令 表 PID 控制參數(shù)及設(shè)定 原操作數(shù) 參數(shù) 設(shè)定范圍或說明 備注 [S3] 采樣周期（ Ts） 1～ 32767ms 不能小于掃描周期 [S3]+1 動(dòng)作方向（ ACS） bit0:0 為正作用； 1 為反作用。 PID 指令可以同時(shí)多次使用，但是用于計(jì)算的 [S3]、 [D]的數(shù)據(jù)寄存器元件號(hào)不能重復(fù)。原操作數(shù) [S3]占用從 [S3]開始的 25 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。 模 擬量輸 入處理 PLC 梯形圖 在 BFM30 中存放的是特殊功能模塊的識(shí)別碼，只有確定了模塊的編號(hào)并確認(rèn)識(shí)別碼正確才能進(jìn)行模擬量得讀寫。在 ADFX N 82 ? 的 BFM 中 BFM0 和 BFM1 是進(jìn)行各通道初始化的，出廠設(shè)置為 H0000，在 BFM0 和 BFM1 中寫入各個(gè)通道的初始化值，最低位數(shù)字控制最小通道，最高位數(shù)字沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 控制最大通道。它們的編號(hào)分別為 0、 1。 在計(jì)算機(jī)控制中，為消除控制動(dòng)作過于頻繁，消除頻繁動(dòng)作引起的振蕩，可采用帶死區(qū)的 PID 控制。當(dāng)積分系數(shù) IK 增大，積分作用越大，系統(tǒng)響應(yīng)速度越快，但超調(diào)量也增大，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。屬于有差調(diào)節(jié)，穩(wěn)態(tài)誤差 0lim ( ) 1ss t Re e t K????? 0R 為階躍輸入 幅值。 控制器 的離散表達(dá)式 位置式 PID： 0( ) ( ) ( ) { ( ) [ ( 1 ) ] }kp I Diu k T K e k T K e iT K e k T e k T?? ? ? ? ?? () 傳遞函數(shù)模型為： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 11( ) (1 )(1 )IpDKG z K K zz ??? ? ? ?? () 位置式 PID 的缺點(diǎn)是由于采用全量輸出，因此每次輸出均與過去狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)要對(duì)誤差累加，控制量 ()uk 對(duì)應(yīng)的該是執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的實(shí)際位置偏差，因此 ()uk 會(huì)出現(xiàn)大幅變化，這在某些場(chǎng)合時(shí)不允許的，因此這種情況下采用增量式 PID。下面介紹什么是 PID 控制算法。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 電動(dòng)機(jī)銘牌： 額定功率 ： 110KV 額定轉(zhuǎn)速： 1486r/m