【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 假如只有兩臺(tái)電機(jī)時(shí) 需滿足TZI/T1= TZ2/T2 ； （）TZ =TZI +TZ2 （）其中：T1， T2 為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（常量）； TZI TZ2 為電機(jī)各自的轉(zhuǎn)矩； TZ為電機(jī)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩；又有工程計(jì)算式：T= （） 式中TM 及SM可由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄中查的數(shù)據(jù)求得，故較為實(shí)用，成為實(shí)用表達(dá)式，求得方法見式有：S==；()式中為額定頻率。 把（）式代入（）式即可得關(guān)于S的函數(shù)式 即： 又有（）式知S 是關(guān)于的函數(shù)故綜上式子可知：()()，只需調(diào)解對(duì)應(yīng)電機(jī)的頻率即可。即：要想實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配，只需調(diào)解對(duì)應(yīng)的電機(jī)的頻率即可同理當(dāng)有多臺(tái)電機(jī)時(shí)同樣可以得到上述結(jié)論： 要想實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配，只需調(diào)解對(duì)應(yīng)的電機(jī)的頻率即可。第4章 負(fù)荷分配PLC控制器的設(shè)計(jì) 硬件組成 PLC介紹可編程序控制器（Programmable Controller）本來(lái)應(yīng)簡(jiǎn)稱PC，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱PC相區(qū)別，一般將它簡(jiǎn)稱為PLC（Programmable Logic Controller）?？删幊绦蚩刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制給種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？芍?，可編程序控制器是一種用程序來(lái)改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了能完成各種各樣的控制功能外，還有與其他計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。繼電控制系統(tǒng)已有上百年的應(yīng)用歷史，它是一種用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電的電力控制系統(tǒng)。在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。如果工藝要求發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動(dòng)，這種改造的工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，以至于有的用戶寧愿扔掉舊的控制柜，另外制作一臺(tái)新的控制柜?，F(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，這就需要尋求一種新的控制裝置來(lái)取代老式的繼電器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更加可靠、更容易維修、更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件?？删幊绦蚩刂破髡琼槕?yīng)這一要求出現(xiàn)的。現(xiàn)在可編程序控制器的推廣應(yīng)用在我國(guó)得到了迅猛的發(fā)展，它已經(jīng)大量地應(yīng)用在各種新設(shè)備中，各行各業(yè)也涌現(xiàn)出了大批應(yīng)用可編程序控制器改造設(shè)備的成果。：1編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。 梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶的高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。2 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。3 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線?？删幊绦蚩刂破饔休^強(qiáng)的帶負(fù)載能力、可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障?？删幊绦蚩刂破饔密浖娲罅康闹虚g繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10～1/100，因觸點(diǎn)不良造成的故障大為減少。 可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，可編程序控制器已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。5 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。 可編程序控制器的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 可編程序控制器的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開關(guān)來(lái)模擬，通過可編程序控制器上的發(fā)光二極管可以觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。6 維修工作量小，維修方便 可編程序控制器的故障率很低，且有完善的自我診斷和顯示功能?？删幊绦蚩仄骰蛲獠康妮斎胙b置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)可編程序控制器上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。7 體積小，能耗低 對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用可編程序控制器后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型可編程序控制器的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2～1/10。 可編程序控制器的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可以節(jié)省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。 S7200系列可編程序控制器性能介紹:西門子公司的SIMATIC S7200系列屬于小型可編程序控制器，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。S7200的可靠性高，可用梯形圖、語(yǔ)句表（即指令表）和功能塊圖3種語(yǔ)言來(lái)編程。它的指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方便。內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、高速輸出、PID控制器、RS485通信/編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信功能，I/O端子排可以很容易地拆卸。最大可擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/0或35路模擬量，最多有26KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。S7200已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。CPU221無(wú)擴(kuò)展功能，適于用做小點(diǎn)數(shù)的微型控制器。CPU222有擴(kuò)展功能，CPU224是具有較強(qiáng)控制功能的控制器，CPU226和CPU226 X M適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。S7200CPU的指令功能強(qiáng)，有傳送、比較、移位、循環(huán)移位、產(chǎn)生補(bǔ)碼、調(diào)用子程序、脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列輸出、跳轉(zhuǎn)、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算、字邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、開平方、三角函數(shù)和PID控制指令等，采用主程序、最多8級(jí)子程序和中斷程序的程序結(jié)構(gòu)，用戶可使用1～255ms的定時(shí)中斷。用戶程序可設(shè)3級(jí)口令保護(hù)，監(jiān)控定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為300ms。數(shù)字量輸入中有4個(gè)用作硬件中斷，6個(gè)用于高速功能。32位高速加/減計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率為30kHz，可對(duì)增量式編碼器的兩個(gè)互差90度的脈沖列技數(shù)，計(jì)數(shù)值等于設(shè)定值或技數(shù)方向改變時(shí)產(chǎn)生中斷，在中斷程序中可及時(shí)地對(duì)輸出進(jìn)行操作。兩個(gè)高速輸出可輸出最高20kHz，頻率和寬度可調(diào)的脈沖列。RS485串行通信口的外部信號(hào)與邏輯電路之間不隔離，支持PPI、DP/T、自由通信口協(xié)議和PROFIBUS點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（使用NETR/NETW指令）。PPI/；、、。單段網(wǎng)絡(luò)最大電纜長(zhǎng)度：。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多126個(gè)站，最多32個(gè)站。MPI共有4個(gè)連接，2個(gè)分別保留給編程器（PG）和操作員面板（OP）。通信接口可用于與運(yùn)行編程軟件的計(jì)算機(jī)通信，與人機(jī)接口（操作員界面）TD200和OP通信。以及與S7200CPU之間的通信。通過自由通信口協(xié)議，可與其他設(shè)備進(jìn)行串行通信。通過ASi通信接口模塊，可接入496個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以永久保存，或用超級(jí)電容和電池保持。超級(jí)電容充電20min,可充60%的電量。可選的存儲(chǔ)器卡可永久保持程序、數(shù)據(jù)和組態(tài)信息、可選的電池卡保存數(shù)據(jù)的時(shí)間典型值為200天。DC輸出型有高速脈沖輸出，邊沿中斷為4個(gè)上升沿和/或4個(gè)下降沿。高速計(jì)數(shù)器的單相邏輯1電平為15～30V DC時(shí)，時(shí)鐘輸入速率為20kHz；單相邏輯1電平為15～26V DC時(shí)，時(shí)鐘輸入速率為30kHz。兩相邏輯1電平為15～30V DC時(shí)，時(shí)鐘輸入速率為10kHz；兩相邏輯1電平為15～26V DC時(shí)，時(shí)鐘輸入速率為20kHz。實(shí)時(shí)時(shí)鐘精度在25攝氏度時(shí)為2min/月，0～55攝氏度時(shí)為7min/月。S7200的DC輸出型電路用場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）作為功率放大元件，繼電器輸出型用繼電器觸點(diǎn)控制外部負(fù)載。DC輸出的最高開關(guān)頻率為20kHz，繼電器輸出的最高輸出頻率為1Hz。 ABB變頻器介紹ABB變頻器是應(yīng)用較為廣泛的一種品牌，現(xiàn)在主要有兩大系列。1）ACS600系列，具有各種功率等級(jí)。2）ACS400系列。另外在小功率當(dāng)中還有ACS100系列。ABB變頻器以其穩(wěn)定的性能紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，下面就ABB變頻在紙機(jī)傳動(dòng)應(yīng)用中遇到的需要經(jīng)常改動(dòng)的一些參數(shù)加以說明。起動(dòng)數(shù)據(jù):它是設(shè)定電機(jī)信息的一組參數(shù)，只需在第一次運(yùn)行時(shí)設(shè)置以后就不需要再改變了，這一組參數(shù)代碼范圍從96019910共十個(gè)參數(shù)。1. 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）。這些參數(shù)的獲得是從電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)中得到。例如一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)Pn=30Kw、In=59A、Nn=1450rpm、fN=50Hz、UN=380V，則設(shè)置參數(shù)時(shí)：9906=、9907=、9908=1450、9909=。2. 電機(jī)控制模式（9904），ACS600系列變頻器有兩種控制模式：（1）DTC即直接轉(zhuǎn)矩控制。（2）SCALAR即標(biāo)量控制。在直接轉(zhuǎn)矩控制模式下，系統(tǒng)中給定信號(hào)為轉(zhuǎn)矩，即使在沒有反饋的情況下（即開環(huán))也可對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確的速度及轉(zhuǎn)矩控制。而標(biāo)量控制相對(duì)來(lái)說控制精度要差一些。3. 應(yīng)用宏的選擇（9902）所謂應(yīng)用宏就是根據(jù)變頻器在一些常用的場(chǎng)合中所需的一些功能在出廠時(shí)已經(jīng)經(jīng)過預(yù)編程的參數(shù)集。利用這些應(yīng)用宏，用戶可以快速完成對(duì)變頻器的設(shè)置。