【正文】 1． 采用 PLC 控制設(shè)計(jì)，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 。若 1Q 作為被控對(duì)象的輸入變量， h 為其輸出變量，則該被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型就是 h 與 1Q 之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。但瞬時(shí)停電時(shí)間在 10ms 以上時(shí)，通常會(huì)使控制電路誤動(dòng)作，主電路也不能供電，所以檢出后使逆變器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)水位達(dá)到高限位時(shí)，液位傳感器給出停止水泵運(yùn)行的信號(hào)。而使用過(guò)大的轉(zhuǎn)差率調(diào)速顯然是不經(jīng)濟(jì)的，對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)及效率的影響也很大，故應(yīng)用范圍十分有限。 1． 課題完成的功能： 設(shè)計(jì)變頻液位控制系統(tǒng)的主電路和控制電路以及驅(qū)動(dòng)電路。比如，民用水塔的供水，如果水位太低，則會(huì)影響居民的生活用 水；工礦企業(yè)的排水與進(jìn)水，如果排水或進(jìn)水控制得當(dāng)與否，關(guān)系到車(chē)間的生產(chǎn)狀況；鍋爐汽包液位的控制，如果鍋爐內(nèi)液位過(guò)低，會(huì)使鍋爐過(guò)熱，可能發(fā)生事故；精流塔液位控制，控制精度與工藝的高低會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量與成本等。 20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速為了保證其較大的調(diào)速范圍一般采用串級(jí)調(diào)速的方式，其最大優(yōu)點(diǎn)是它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)速性能也好，但由于線路過(guò)于復(fù)雜，增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗 [7]，且成本高而影響它的推廣 價(jià)值。 PLC 對(duì)水泵的運(yùn)行模式、機(jī)組的選擇及機(jī)組的起動(dòng)停止等進(jìn)行控制。 ：采用逆變器使電動(dòng)機(jī)快速減速時(shí)，由于再生功率直流電路電壓將升高，有時(shí)超過(guò)容許值。正如前面提到的，單容水箱是一個(gè)自衡 系統(tǒng)。若 IT 過(guò)大，將使系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。 通過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì) ，我 對(duì)變頻器的性能和應(yīng)用有了進(jìn)一步的了解，初步掌握了電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)自己思考，親自動(dòng)手實(shí)踐，讓我對(duì)電力拖動(dòng)的控制理論有了更為深刻的理解，同時(shí)在設(shè)計(jì)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，對(duì) PLC 控制技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了回顧復(fù)習(xí)，和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，電力拖動(dòng)技術(shù)有效的聯(lián)系起來(lái)，更好的掌握了相關(guān)知識(shí)。 圖 52 模擬 PID 控制系統(tǒng)原理框 PID 控制器是一種線性控制器，它是根據(jù)給定值 ??tr 與實(shí)際輸出值 ??tc 構(gòu)成控制偏差 ? ? ? ? ? ?tctrte ? （ 54） 將偏差的比例（ P）， 積分（ I）和微分（ D）通過(guò)線性組合可以構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故稱(chēng) PID 控制器。 (3)其他保護(hù) 8 ：急加速時(shí)，如果異步電動(dòng)機(jī)跟蹤遲緩，則過(guò)電流保護(hù)電路動(dòng)作，運(yùn)轉(zhuǎn)就不能繼續(xù)進(jìn)行（失速）。 表 31 設(shè)備清單 器件名稱(chēng) 器件數(shù)量 器件型號(hào) 變頻器 2 臺(tái) HLPA03D743B 電機(jī) 2 臺(tái) TPW100160IA PLC 控制器 1 臺(tái) XCE4AD2DA 7 4 變頻液位系統(tǒng)保護(hù)電路設(shè)計(jì)及元件清單 檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng) 機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。利用變頻器可以根據(jù)電機(jī)負(fù)載的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、平滑地增速或減速，基本保持異步電機(jī)固有特性轉(zhuǎn)差率小的特點(diǎn)，具有效率高、范圍寬、精度高且能無(wú)級(jí)變速的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備是很適用的。 （ 2）接線方式為△ 短路電抗標(biāo)準(zhǔn)值為 過(guò)載能力 倍、電網(wǎng)電壓 380V、50Hz。 本課題就是根據(jù) PLC 和變頻器，設(shè)計(jì)變頻液位自動(dòng)控制系統(tǒng)。 變頻器技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)相比 ,利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，繼而達(dá)到節(jié)能和提高控制精度、自我保護(hù)等特點(diǎn)。 3．技術(shù)參數(shù) ： （ 1）電動(dòng)機(jī)的參數(shù)：額定功率 125Kw 額定電壓 380V 額定電流 220A 額定轉(zhuǎn)速1450rpm 額定效率 。 可見(jiàn)調(diào)速控制變載水泵具有顯著的節(jié)電效果。 6 3 變頻液位系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)及元件清單 圖 31 變頻液位控制 主電路圖 水箱液位自 動(dòng)控制電機(jī)采用 的常用泵轉(zhuǎn)速，即可滿足水箱水位液位穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)變頻器，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通過(guò) PLC 控制液位的自動(dòng)調(diào)節(jié)兩臺(tái)電機(jī)分別控制進(jìn)水與出水，以便能讓其迅速響應(yīng)。 （超速）保護(hù)：逆變器的輸出頻率或者異步電動(dòng)機(jī)的速度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)由模擬 PID 控制器