【文章內(nèi)容簡介】 () () () 由以上公式知，轉(zhuǎn)速與流量成正比，與揚程的平方成正比，與軸功率立方成正比。所以，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，功率的減少要遠比流量的減少量大的多，通過控制頻率的變化，來控制流量的大小，這就是變頻控制的核心思想。這種控制方式相比傳統(tǒng)的控制方法有很多的優(yōu)點：a這種控制的啟動為軟啟動，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響比較小。b調(diào)速的范圍較廣。 變頻器的選擇變頻器是系統(tǒng)的一個關(guān)鍵的器件，所以選擇正確的變頻器是非常重要的。要選擇變頻器，我們首先要熟悉變頻器的負(fù)載特性。變頻器的選擇原則：⑴根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。⑵選擇變頻器時應(yīng)以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù)。⑶容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。⑷選擇用于高速電動機的變頻器時，應(yīng)比普通電動機的變頻器稍大一些。本設(shè)計采用SIEMENS公司的MM400作為變頻器。MICROMASTER 440 相比普通的變頻器相比應(yīng)用更加的廣泛，有更高的動態(tài)響應(yīng)。這些優(yōu)點可以是系統(tǒng)有一致的高驅(qū)動性能。MM440有很多的優(yōu)點：易于調(diào)試；易于安裝；可由IT電源供電；響應(yīng)是快速并且可重復(fù)；很廣的參數(shù)的范圍；電纜連接簡便；模塊化設(shè)計，配置靈活；有多個繼電器輸出；2 個模擬輸出；開關(guān)頻率高，降低電動機運行的噪音；具有多個模擬量輸；詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和完整的信息功能。MM440保護功能：過壓/欠壓保護；變頻器過溫保護；使用PTC通過數(shù)字輸入實現(xiàn)電動機過熱保護；接地故障保護；短路保護；閉鎖電動機保護；防止電動機失速；參數(shù)聯(lián)鎖。 使用注意的問題⑴物理環(huán)境①工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為0～55。②腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，會腐蝕元器件的引線、印刷電路板，并且會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能，在這種情況下，應(yīng)把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu)，并進行換氣。③振動和沖擊。除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外，還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。④變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部。變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)的中部；變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風(fēng)、進風(fēng)的大元件。⑤如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴(yán)格密封或者采用假面板替換，防止粉塵大量進入變頻器內(nèi)部。⑵電氣環(huán)境①防止電磁波干擾。變頻器周圍產(chǎn)生了很多干擾電磁波，電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng)，應(yīng)該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。②防止輸入端過電壓。如果輸入端高電壓作用時間長，會使變頻器輸入端損壞，所以，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。 電機的軟啟動原理及應(yīng)用 軟啟動的介紹電機的電壓從零慢慢升高到標(biāo)準(zhǔn)電壓，這個過程中的啟動電流就有傳統(tǒng)控制的不可控制變?yōu)榭煽?，而且還可以進行調(diào)整，從而使整個過程中不會產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩，對系統(tǒng)的影響較小。軟啟動器是一種集電機軟起動、軟停車、多種保護功能于一體的電機控制裝置。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。 軟啟動工作原理軟啟器的調(diào)壓器是三相反并聯(lián)晶閘管，它是被接在電動機定子和電源之間。這種電路與三相全控橋式整流電路很相似。軟啟動控制電機時，晶閘管輸出電壓不斷增大，從而是電動機的轉(zhuǎn)速逐漸增加，最后晶閘管完全導(dǎo)通，使電動機工作在額定電壓下進行工作，從而實現(xiàn)平滑啟動。當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速達到要求的轉(zhuǎn)速時，軟啟動的過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，給電動機提供正常的額定電壓，從而降低晶閘管的熱損耗，來延長軟啟動器的使用壽命，并且可以避免電網(wǎng)受到諧波污染[3]。 軟啟動的優(yōu)點⑴電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，影響電網(wǎng)中其他設(shè)備的正常運行交流電機在額定電壓下直接起動時，起動電流會是額定電流的的4～7倍，電機容量較小時對電網(wǎng)那個的影響比較小，但是當(dāng)電機的很大時，4～7被的額定電流會是電網(wǎng)的電壓幾句下降，使同一個電網(wǎng)的其他設(shè)備的正常運行受到影響。在軟起動器啟動時，起動電流會是額定電流的2～3倍，在電網(wǎng)允許的波動范圍之內(nèi)，對其他設(shè)備的影響很小。⑵降低電機壽命，傷害電機絕緣4～7倍的額定電流產(chǎn)生的很多的焦耳熱，作用于導(dǎo)線外絕緣，從而使絕緣老化，進而降低電機的使用壽命；4～7倍的額定電流所產(chǎn)生的機械力會使導(dǎo)線之間產(chǎn)生摩擦，也會使壽命降低；高壓開關(guān)合閘時，觸頭會產(chǎn)生抖動，這會在電機定子繞組上造成操作過電壓，操作過電壓有時會達到額定電壓的6倍以上，這樣的高壓會對設(shè)備造成損壞，影響使用壽命。 軟啟動與變頻器的對比 軟起動器和變頻器是兩種不同用途的產(chǎn)品。軟起動器按其工作原理就是一個調(diào)壓器，當(dāng)電機起動時，降低輸出電壓，但是頻率并不會發(fā)生改變。變頻器也有軟啟動功能，但是變頻器是通過改變電源頻率來實現(xiàn)的，不會降低電壓。本次設(shè)計中，將軟啟動器和變頻器一起配合使用，由變頻器帶動一臺水泵變速運行，一個軟啟動器控制其他電機的操作，由變頻器控制的水泵可以定時輪換使各泵運行的時間相均衡，從而時各臺水泵的壽命得到延長。 PLC選型可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專門在工業(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。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計[4]。 PLC的工作原理當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。一，輸入采樣階段。在掃描周期內(nèi)，PLC定時將現(xiàn)場的全部有關(guān)信息采集到控制器中，通常在掃描周期的開始或結(jié)束時進行定時采集，這一階段稱為輸入采樣階段。在這個階段，可編程以掃描方式讀入所有狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入相應(yīng)的單元內(nèi)。二， 用戶程序執(zhí)行階段。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC按由上而下，從左到右的順序掃描由觸點構(gòu)成的控制線路并進行邏輯運算三，輸出刷新階段在用戶程序執(zhí)行結(jié)束后，可編程控制器就進入輸出刷新階段，會根據(jù)運算的結(jié)果來刷新對應(yīng)的邏輯線圈在系統(tǒng)存儲區(qū)中相對應(yīng)的狀態(tài)，或者刷新輸入輸出映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)。 可編程控制器與其他設(shè)備的連接 西門子S7—200介紹本設(shè)計采用S7200可編程控制器。S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測。S7200系列的可編程控制器具有很強大功能，使它無論在獨立運行中，或者相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7200系列的可編程控制器具有極高的性價。以下是S7200的基本特點：⑴ S7200具有集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器，作為負(fù)載電源使用。⑵ S7200具有不同的設(shè)備類型。S7200的CPU 221，222,224,226各有兩種類型CPU，具有不同的控制電壓和電源電壓。⑶本機數(shù)字量輸入/輸出點。CPU 221具有六個輸入點和四個輸出點，CPU 222具有八個輸入點和六個輸出點，CPU 224具有十四個輸入點和十個輸出點， CPU 226具有二十四個輸入點和十六個輸出點。⑷中斷輸入。允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。⑸4個高速計數(shù)器（30KHz），可編程并具有復(fù)位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為90176。的A/B相增量編碼器。CPU224/224XP/226。6個高速計數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。⑹ CPU 2