【正文】 1．三菱變頻器特點三菱變頻器是采用磁通矢量控制技術(shù)、PWM原理和智能功率模塊（IPM）的高性能變頻器，~315KW。（2）交—直—交變頻器 先把頻率固定的交流電整成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時器，計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天。的A/B相增量編碼器。 S7200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供使用。﹡本設(shè)計采用S7200作為控制器。PLC系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)當遵循以下原則。（3）掃描速度掃描速度是指PLC執(zhí)行程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標，一般以執(zhí)行1KB所用的時間來衡量掃描速度。輸出映像寄存器單元存儲著對應(yīng)位輸出“寄存器”的狀態(tài)。CPU以一個字節(jié)（8位）為增量來保留輸出映像寄存器。CPU以8位（1個字節(jié)）為增量的方法來保留輸入映像寄存器。（3）確定可編程控制器的型號和硬件配置。⑵. 自動運行　　合上自動開關(guān)后，1電機通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標準信號，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，控制管網(wǎng)壓力恒定。在供氣系統(tǒng)中，儲氣管中的氣壓能夠充分反映供氣能力與用氣需求之間的關(guān)系：若 供氣流量 用氣流量 → 儲氣管氣壓上升若 供氣流量 用氣流量 → 儲氣管氣壓下降若 供氣流量 = 用氣流量 → 儲氣管氣壓不變所以，保持管道中的氣壓恒定，就可保證該處供氣能力恰好滿足用氣需求，這就是恒壓供氣系統(tǒng)所要達到的目的。~10Mpa，且輸出最好為0~5V，這樣正好符合A/D轉(zhuǎn)換器輸入要求。系統(tǒng)所要求的控制功能可以由PLC來完成。；壓縮機電機參數(shù)：3AC 380V 22KW第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)工作原理： 壓力傳感器S7200PLC變頻器 管 網(wǎng)空氣壓縮機電動機 壓力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)的硬件由壓力變送器、交流變頻調(diào)速器、空氣壓縮機、PLC控制電路組成。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，壓縮空氣越來越多地應(yīng)用于控制技術(shù)、表面加工處理等方面，尤其是用于直接或間接接觸生產(chǎn)資料的一些工作過程。在供氣系統(tǒng)中，儲氣管中的氣壓能夠充分反映供氣能力與用氣需求之間的關(guān)系：若 供氣流量 用氣流量 → 儲氣管氣壓上升若 供氣流量 用氣流量 → 儲氣管氣壓下降若 供氣流量 = 用氣流量 → 儲氣管氣壓不變所以，保持管道中的氣壓恒定，就可保證該處供氣能力恰好滿足用氣需求，這就是恒壓供氣系統(tǒng)所要達到的目的。當空壓機轉(zhuǎn)速改變時，供氣系統(tǒng)的揚程特性隨之改變，而管阻特性不變。目前，常見的氣體流量控制方式有加、卸載供氣控制方式和轉(zhuǎn)速控制方式兩種。關(guān)鍵詞： 變速積分；壓力控制系統(tǒng)；S7200PLC；PID控制AbstractThe paper introduces the position and work principles of pipe network control system ,based on S7200PLC. It illustrates the application of PID with variable integral action in air pipe network pressure control design of hardware and software are introduced too. It uses analog input module EM231 in A/D transition and analog output EM232 in D/A transition. In D/A transition this module can be output 0~5 voltage. Hardware introduces the design of main circuit and control circuit. In design of software, it finishes PID control for digital signals produceing in A/D transition. The characteristic of this control method is, when the warp is big the integral rate will be slow, and the integral effect would be weaken。在A/D轉(zhuǎn)換中，使用了模擬量輸入模塊EM231。 S7200PLC。工頻起動設(shè)備時的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設(shè)備維護量大。電動機轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，因此，用變頻器輸出頻率可調(diào)的交流電壓作為空壓機電動機的電源電壓，可方便地改變空壓機的轉(zhuǎn)速。由上式可知，當電機轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的80%，則空壓機供給管網(wǎng)風量降為80%，管網(wǎng)壓力降為（80%）2，電機消耗功率則降為（80%）3，%，去除電機機械損耗和電機銅、鐵損耗等影響，節(jié)能效率也接近40%，這就是調(diào)速節(jié)能的原理所在。該系統(tǒng)主要工作原理為：采用遠傳壓力表進行壓力檢測，將采集到的壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬信號（0—5V），經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，PLC將對轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號進行運算處理，處理后的信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出模擬信號，而此模擬信號將作為變頻器的控制信號來控制變頻器輸出的頻率，從而達到調(diào)節(jié)空氣壓縮機的轉(zhuǎn)速，使空氣壓縮機的排氣量隨著車間用氣量的變化而變化，從而保證管網(wǎng)壓力的恒定。比如可編程邏輯控制器（PLC），單片機，模擬電路等。綜合比較兩種方案，從可實現(xiàn)性，大功率方面考慮，方案二較方案一適合。（注：如果需要對壓力值的大小顯示，我們可以直接用數(shù)字顯示的壓力傳感器。正常情況下，空氣壓縮機在變頻器調(diào)速控制方式下工作。第四章 硬件設(shè)計在本章，我們將對硬件系統(tǒng)中用到的各元器件作詳細的介紹。 可編程控制器介紹可編程控制器是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。（2）執(zhí)行程序在掃描周期的執(zhí)行階段里，CPU執(zhí)行程序是從第一條指令開始，直到最后一條指令結(jié)束。（6）掃描周期中斷當中斷事件發(fā)生時，CPU以異步掃描方式、根據(jù)中斷優(yōu)先級來處理中斷。 可編程控制器的主要性能指標（1）存儲容量系統(tǒng)程序存放在系統(tǒng)程序存儲器中。（5）擴展能力PLC的擴展能力反映在以下兩方面。2．安全可靠要求設(shè)計者要考慮控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運。因此S7200系列具有極高的性能/價格比。 *不同的設(shè)備類型 CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對本機輸入信號進行仿真，用于調(diào)試用戶程序。 主電路設(shè)計 本設(shè)計的主電路由兩部分組成，分別為變頻器控制電機和軟起動器控制電機兩部分組成。2．按電壓的調(diào)制方式分（1）PAM(脈幅調(diào)制) 變頻器輸出電壓的大小通過改變直流電壓的大小來進行調(diào)制。低速旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)矩均勻。模式的選用應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程的控制要求和生產(chǎn)作業(yè)的現(xiàn)場條件等因素來確定，達到既滿足控制要求，又能夠以人為本的目的。可以從0開始，而對于慣性較大或摩擦轉(zhuǎn)矩較大的負載，需要加大起動轉(zhuǎn)矩，也即應(yīng)使起動頻率加大至某一值，此時起動電流也較大。變頻器如進行PID控制，需要對相關(guān)參數(shù)進行設(shè)定。當設(shè)定自動再起動時，報警信號中的UVT和IPT 在瞬時 掉電發(fā)生時將不動作。（2）對切換功能進行預(yù)置“”。5．變頻器發(fā)生故障后的工作過程1）當變頻器發(fā)生故障時，“報警輸出”端A和C之間接通，繼電器KA0吸合（為了保護變頻器內(nèi)部的端點，KA0線圈兩端并聯(lián)了一個RC吸收電路）。直接起動的起動線路是最簡單的。且易受電網(wǎng)電壓波動的影響。為了保證在電路起始工作時有兩個晶閘管同時導通，以及在感性負載反向晶問管導通。在穩(wěn)態(tài)情況下，應(yīng)使正負半周的相等。為了方便，把的時刻仍定在電源電壓過零時刻。是晶閘管的觸發(fā)角，是負載的功率因數(shù)角(也叫晶閘管的續(xù)流角)，是晶閘管的導通角。在電機起動過程中，隨著轉(zhuǎn)速逐漸變大，改變晶閘管觸發(fā)角的同時也要兼顧功率因數(shù)角的變化情況。對于控制要求比較高的場合，一般都采用閉環(huán)控制方式?！?】模擬量輸入部分硬件選擇本設(shè)計主要是氣體壓力信號的采集。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。S7200以其高可靠性、指令豐富、內(nèi)置功能豐富、強勁的通訊能力、較高的性價比等特點，在工業(yè)控制領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。在自由口模式下，可由用戶控制串行通訊接口，實現(xiàn)用戶自定義的通訊協(xié)議。使用繼電器接點時，可能會因為接觸不良帶來誤動作；而使用晶體管時應(yīng)考慮晶體管的電壓、電流和容量等因素，可保證系統(tǒng)工作的可靠性。2）當電源條件不太好時，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音用的變壓器。而且半導體壓力傳感器正向集成化和智能化方向發(fā)展。%FS/℃年穩(wěn)定性 %絕緣電阻≥500MΩ（250V DC ）環(huán)境溫度20～85℃介質(zhì)溫度40~85/ 125/ 150/ 200/ 300℃可選相對濕度0～90% RH過載能力150%FS連接方式M20 \ 1/2NPT \ 1/4NPT接液材料膜片174PH過程連接件1Cr18Ni9Ti引線方式電纜引出 / 航空插頭 / 赫思曼插頭重 量220 g防爆等級本安防爆ExiaIICT6【3】 技術(shù)特點● 高溫、高壓、高精度、高穩(wěn)定性 ；● 抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結(jié)構(gòu)； ● 外部可直接調(diào)整零點和靈敏度；● 高穩(wěn)定性，%。接觸器由主電路電流種類來決定選擇直流接觸器還是交流接觸器。接觸器吸引線圈的額定電壓應(yīng)由所控制電路電壓確定。一般采用增加銜鐵西和后的氣隙﹑減小銜鐵打開后的氣隙或適當放松釋放談行等措施來達到增大返回系數(shù)的目的。斷電延時型當接受輸入信號后，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號，當輸入信號消失后，延遲一段時間，輸出信號才還原。*本設(shè)計選用T子程序主要是變速積分PID程序。反之則增大。下面結(jié)合我的畢業(yè)設(shè)計《基于S7200PLC的廠用氣管網(wǎng)壓力控制系統(tǒng)設(shè)計》，對設(shè)計出的該系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能做一個簡單的論述。s with and without the amplifying gate. High dildt. highenergy single shot experiments were first done. Devices without the amplifying gate performed much better than the devices with the amplifying gate. A physical model is presented to describe the role of the amplifying gate in the turnon process, thereby explaining the differences in the switching characteristics. The turnon area for the failure of the devices was theoretically estimated and correlated with observations. This allowed calculation of the current density required for failure. Since the failure of these devices under high dildt conditions was thermal in nature, a simulation using a finiteelement method was performed to estimate the temperature rise in the devices. The results from this simulation showed that the temperature rise was significantly higher in the devices with the amplifying gate than in the devices without the amplifying gate. From these results, the safe operating frequencies for all the devices under high dildt conditions was estimated. These estimates were confirmed by experimentally stressing the devices under high di/dt repetitive operation. I. INTRODUCTION Recent innovations in semiconductor device designs and advances in manufacturing technologies have helped evolve highpower thyristors. These devices are designed to operate in a continuous mode for applications such as ac todc power conversion and motor drives. Until recently, their a