【正文】 自動化流水線。世界 上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 人、電梯等場合。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼? CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶 程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 除了上述通用 IO外，還 有特殊 IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。也就是我們系統(tǒng)的上位機。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。 變頻器的構(gòu)成 變頻器主要是由主電路、控制電路組成。裝置容量小時，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 （ 4）速度檢測電路 :以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器 (tg、 plg 等 )的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。 變頻器選型 變頻器是利用電力半導體器件的通 斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。在控制箱中，變頻器一般應安裝在箱體上部，并嚴格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時，會引起電氣接觸不良。如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統(tǒng)無法工作，導致控制單元失靈或損壞。 IV. 與變頻器有關的模擬信號線最好選用屏蔽雙絞線，動力電纜選用屏蔽的三芯電纜（其規(guī)格要比普通電機的電纜大檔）或遵從變頻器的用戶手冊。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端，另一端浮空。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低，近年來，不少單位采用變頻控制，效果極好。通過現(xiàn)代信息技術架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到中央控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接，來實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能。在實際應用中，變頻器受周圍的溫度、濕度、振動、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響，其性能會有一些變化。 定期檢查 利用每年一次的大修時間，將檢查重點放在變頻器日常運行時無法巡視到的部位。一般情況下濾波電容器使用周期大約為 5 年，檢查周期最長為一年，接近壽命時，檢查周期最好為半年。 變頻器本身的保護 變頻器本身具有各種保護功能，如：負載側(cè)接地保護、短路保護、電流限制、逆變器過熱、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特別完善。電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定，在回路設計時已經(jīng)選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用。在負載慣性較大時，可適當延長加速時間，此過程對變頻器本身并無損壞。因此，某一路電源短路，除了本路的整流電路受損外，還可能影響其他部分的電源，如由于誤操作而使控制電源與公共接地 短接，致使電源電路板上開關電源部分損壞，風扇電源的短路導致其他電源斷電等。當變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時，需要2～ 3 年更換一次風扇或軸承。對于特殊的高寒場 合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應采取設置 空氣加熱器等必要措施。 對于要求必須連續(xù)運 行的設備，應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第四章 PID 控制系統(tǒng)簡介 PID （ 比 例 積 分 微 分 ） 英 文 全 稱 為 Proportion Integration Differentiation，它是一個數(shù)學物理術語。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) (closedloop control system)的特點是系統(tǒng)被控對象的輸 出 (被控制量 )會反送回 來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)?？刂葡到y(tǒng)的性能可以用穩(wěn)、準、快三個字 來描述。 比例（ P）控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。因 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 此，比例 +積分 (PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn) 態(tài)誤差。它是根據(jù)被 控過程的特性確定 PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。它是微機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。 系統(tǒng)節(jié)能分析 由水泵的工作原理可知：水泵的流量與水泵（電機）的轉(zhuǎn)速成正比，水泵的揚程與水泵（電機）的轉(zhuǎn)速的平方成正 比，水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積，故水泵的軸功率與水泵的轉(zhuǎn)速的三次方成正比（既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 24 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第五章 系統(tǒng)設計及操作使用說明書 系統(tǒng)可行性分析 系統(tǒng)組成 變頻器是整個變頻恒壓供水系統(tǒng)的核心部分。微分時間應加長 理想曲線兩個波，前高后低 4比 1 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低 PID 與自適應 PID 的區(qū)別： 首先弄清楚什么是自適應控制 在生產(chǎn)過程中為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量，節(jié)約原材料，要求生產(chǎn)管理及生產(chǎn)過程始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。二是工程整定方法，它主 要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握 ，在工程實際中被廣泛采用。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差 的 或簡稱有差系統(tǒng)（ System with Steadystate Error）。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的 其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用 PID 控制技術最為方便。如果沒有眼睛，就沒有了反饋回路，也就成了一個開環(huán)控制系 統(tǒng)。 可編程控制器 (PLC) 是利用其閉環(huán)控制模塊來實現(xiàn) PID 控制，而可編程控制器 (PLC)可以直接與 ControlNet 相連，如Rockwell 的 PLC5等。自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件。除電壓波動外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位，也會出現(xiàn)頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復出 現(xiàn)，為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求。變頻器接地端子應按規(guī)定進行接地，必須在專用接地點可靠接地，不能同電焊、動力接地混用；變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器，減少輸入高次諧波，從而可降低從電源線到電子設備的噪聲影響；同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降低其輸出端的線路噪聲。從邏輯控制板來的 PWM信號，通過 光耦合 將 電壓驅(qū)動信號輸入 IPM模塊，因而在檢測?？? 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的同時，還應測量 IPM 模塊上的光耦。如果減速時 IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘，一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動電路故障；而加速時 IPM 模塊過流，則是下半橋的模塊或其驅(qū)動電路部分故障，發(fā)生這些故障的原因，多是由于外部灰塵進入變頻器內(nèi)部或環(huán)境潮濕引起。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 39 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 在電容器維護時，通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當靜電容量低于額定值的 80%， 絕緣 阻抗在 5 MΩ以下時，應考慮更換電解電容器。由于使用方法不正確或設置環(huán)境不合理，將容易造成變頻器誤操作及發(fā)生故障，或者無法滿足預期的運行效果。檢查時如發(fā)現(xiàn)異常聲音、異常振動，同樣需要更換。 (3)檢查變頻器內(nèi)部導線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色或破損等，如發(fā) 現(xiàn)應及時進行處理或更換。 日常維護與檢查 對于連續(xù)運行的變頻器，可以從外部目視檢查運行狀態(tài)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準確地把握最前端的變頻器運行動態(tài)。 變頻器遠程控制新技術領域 該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成： ； 2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)； ； 、實時控制、實時預警系統(tǒng)； 的售后服務系統(tǒng) (建設中） 中央控制中心 這是該系統(tǒng)的核心部分，收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運行數(shù)據(jù)信息，并由值班人員實時監(jiān)控各終端的運行狀態(tài)；這發(fā)出控制指令的起點，也是整個系統(tǒng)的核心，全部的技術支持平臺，是系統(tǒng)的“大腦”。因而用變頻裝置，拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風機是一項非常好的節(jié)電技術。 II. 控制回路：具有工頻變頻的手動切換，以便在變頻出現(xiàn)故障時可以手動切工頻運行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。 ，其最小距離為 500mm。 V. 電磁波干擾。在水處理間，一般水汽都比較重，如果溫度變化大的話，這個問題會比較突出。 5) 變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。 變頻器選型 變頻器選型時要確定以下幾點： 1) 采用變頻的目的；恒壓控制 或恒流控制等。該變頻器通過半導體開關和 脈沖寬度調(diào)制 （ PWM）來控制各相電壓。 （ 1）運算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 （ 1）整流器：最近大量 使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。其中，整流器將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，逆變器將直流電再轉(zhuǎn)換成所需頻率的交