【正文】 電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。變頻調(diào)速器與外界的聯(lián)系點(diǎn)基本分三部分：一是主電路接線端，包括工頻電網(wǎng)的輸入端（R，S，T）、接電機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端（U，V，W）；二是控制端子，包括外部信號控制變頻調(diào)速器工作的端子、變頻帶調(diào)速器工作狀態(tài)指示端子、變頻器與微機(jī)或其他變頻的通訊接口；三是操作面板包括液晶顯示屏和鍵盤。電動機(jī)的額定頻率稱為變頻器的基本頻率，當(dāng)頻率給定信號為最大值時，變頻器的給定頻率，稱為最高頻率，在上升時間一定的情況下，最高頻率決定了變頻器輸出頻率的變化速度。上限頻率與下限頻率是調(diào)速控制系統(tǒng)所要求變頻器的工作范圍，它們的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作情況設(shè)定。本系統(tǒng)中S7200通過CP340與變頻器進(jìn)行通信，設(shè)置CP340參數(shù)，通信協(xié)議設(shè)置為 ASCII協(xié)議，選擇自由信息報(bào)文格式。然后按照變頻器通信協(xié)議在PLC程序中組建發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，設(shè)定變頻器頻率，讀取變頻器頻率、電流、電壓、功率等參數(shù)。程序圖見附錄B。 加熱管控制系統(tǒng)在此控制系統(tǒng)中，電加熱管“梯式”加（減）載。為使電熱鍋爐更加人性化，本系統(tǒng)有自動、手動、定時三種模式，可通過按鍵自行選擇。在有模擬量的控制系統(tǒng)中，經(jīng)常用到PID運(yùn)算來執(zhí)行PID回路功能。在自動模式和定時模式中，由于硬件條件的限制無法對回路表的主要參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)置，其中的參數(shù)是暫時設(shè)定的，在現(xiàn)場調(diào)試時可用STEP7—Micro/WIN中的PID自整定功能為過程控制回路提供一套最優(yōu)化的整定參數(shù)。設(shè)置時基中斷，并進(jìn)行中斷事件連接。在各模擬輸入接口采集數(shù)據(jù)，并在歸一化處理后送入回路表，經(jīng)PID處理，以輸出值的大小決定電熱管的投入方案，循環(huán)投切。另外，在定時模式時，以半小時為基數(shù)，根據(jù)按定時按鈕的次數(shù)增加定時時間，時間到了自動停止加熱。而手動模式則由操作者自行選擇投入的加熱管管號及根數(shù)。在S7200 PLC中，設(shè)定值為SP，過程值為PV，系統(tǒng)增益只使用KC，積分時間控制積分項(xiàng)在整個輸出結(jié)果中影響的大小，微分時間控制微分項(xiàng)在整個輸出結(jié)果中影響的大小。具體計(jì)算公式為Mn=KC*(SPnPVn)+KC*(TS/TI)（SPnPVn)+MX+KC*(TD/TS)*[(SPnPVn)(SPn1PVn1)其中MX為積分項(xiàng)前值，TD為微分項(xiàng)的比例常數(shù)（微分時間），TI為積分項(xiàng)的比例常數(shù)（積分時間），TS為采樣周期。因設(shè)定值一般來說不常變化，所以對上式進(jìn)行簡化后，得出Mn=KC*(SPnPVn)+KC*(TS/TI)（SPnPVn)+MX+KC*(TD/TS)*(PVn1PVn)在本系統(tǒng)中，采用下列控制參數(shù)，，Ti為30min，Td為15min。對工業(yè)過程控制中的連續(xù)變化參數(shù)，如溫度、壓力，其物理量綱不同。但不管是什么，通過相應(yīng)傳感器和變送器后，給最終的用戶提供的都是標(biāo)準(zhǔn)信號，即4～20mA或1～5V。這些標(biāo)準(zhǔn)信號的上限對應(yīng)的是測量物理量的上限，同樣，這些標(biāo)準(zhǔn)信號的下限對應(yīng)的是測量物理量的下限。同樣對模擬量輸出信號的控制，我們對控制對象（比如閥門開度）提供的也是一個4～20mA或1～5V的標(biāo)準(zhǔn)信號，當(dāng)閥門的定位器接收到PLC模擬量信號輸出提供的12mA的信號時，它自然會把閥門開度調(diào)節(jié)到50%的開度。當(dāng)溫度傳感器BTB（入水口水溫）和溫度傳感器BTO（出水口水溫）偏差較大（出水口水溫要求85176。C）時，同時使用四根加熱管進(jìn)行迅速加熱。當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到供熱要求后自動減少加熱管，以做到低能耗運(yùn)行。例如：當(dāng)春秋季供熱需求低時，出水溫度與入水口溫度偏差量小，基本值為65176。C（BTB）和85176。C（BTO），為避免電能浪費(fèi)，只需使用一根加熱管進(jìn)行加熱。而冬天出水溫度與入水溫度偏差量大，基本值為85176。C（BTO）和50176。C（BTB），正常工作為兩根加熱管，入水口溫度低于50176。C時使用第三根加熱管進(jìn)行加熱，以確保供熱效果最佳。程序圖見附錄C。 報(bào)警系統(tǒng)溫度/壓力安全閥是一個安全裝置，當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過設(shè)定壓力（310bar可調(diào)）和溫度時，通過排水降溫減壓來保護(hù)熱水系統(tǒng)。保持因冷水進(jìn)入熱水容器被加熱產(chǎn)生膨脹的安全工作壓力。若水溫加熱到9399度時，感溫儀將頂開閥門排出熱水進(jìn)入冷水，降溫減壓。管道在運(yùn)行過程中，水中的氣體將會逸出在管道高起部位積累起來，甚至形成氣阻，當(dāng)管中水流發(fā)生波動時，隆起的部位形成的氣囊，將不斷被壓縮、擴(kuò)張，氣體壓縮后所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，要比水被壓縮后所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大幾十倍甚至幾百倍，此時管道極易發(fā)生破裂。圖32 報(bào)警系統(tǒng)程序圖系統(tǒng)超溫、超壓時，為保護(hù)鍋爐及人生安全，通過傳感器感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量，控制系統(tǒng)報(bào)警、停機(jī)。系統(tǒng)缺相時，系統(tǒng)通過xj3d缺相、相序保護(hù)繼電器及時報(bào)警，并立即停機(jī)，以免發(fā)生意外。程序圖如圖32。4 總結(jié)鍋爐控制在國內(nèi)外已經(jīng)是應(yīng)用非常普遍并且成熟的過程控制。目前對鍋爐控制研究較多的是火力發(fā)電廠的蒸汽鍋爐的控制，其控制精度要求高，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都要求限定在一定范圍內(nèi)。本文提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、硬件配置和系統(tǒng)的構(gòu)成。本電熱鍋爐供熱系統(tǒng)，主要由變頻器、可編程控制器、壓力變送器、溫度變送器和泵房機(jī)組以及電氣控制柜等組成，選用西門子S7200系列可編程控制器完成電熱鍋爐供熱系統(tǒng)，具有缺相、高溫、高壓保護(hù)，自動、手動、定時控制選擇。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)系統(tǒng)的控制要求以及供熱鍋爐的控制理論，選定PLC的CPU和各種功能模塊。它發(fā)生故障能夠及時停機(jī)，避免事故發(fā)生。同時，系統(tǒng)能根據(jù)溫度自動調(diào)節(jié)加熱程度，貼心又方便。在本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)中，PID技術(shù)主要是通過PLC的PID處理模塊來完成，所計(jì)算的對象主要是變頻器的工作頻率、溫度和壓力信號（模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量），根據(jù)這些采樣得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行PID運(yùn)算，控制變頻器的輸出頻率，來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于系統(tǒng)中采用了可編程控制器技術(shù)，因此可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)，具有較高的可靠性．抗干擾能力強(qiáng)，使鍋爐始終處于最佳工作狀態(tài)。本方案設(shè)計(jì)合理、功能較完善、通用性和靈活性較強(qiáng)、控制簡單、操作方便、手動和自動調(diào)節(jié)切換容易、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、保護(hù)功能全、自動化程度高，有較好的推廣應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:中國電力出版社,2011:45.[2] 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邵裕森,[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999:2024.附錄A：附錄B：附錄C：致謝初次寫畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在具體實(shí)施的過程中，我遇到了相當(dāng)多當(dāng)初沒有預(yù)料的困難，也曾經(jīng)令我迷茫和彷徨。論文最終的定稿，并沒有那么完美，但是總歸是自己盡力完成的論文。由于本人的能力有限，在編程過程中遇到了很多彎路，而且有時把一些本來很簡單的問題復(fù)雜放大化了。在此還要感謝一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們，每當(dāng)有人遇到困難，大家都會盡自己所能去幫助他，這個團(tuán)隊(duì)里的融洽，與濃厚的學(xué)習(xí)氣氛讓我不僅獲得了知識上的豐富，更加了解到團(tuán)隊(duì)精神的重要性。感謝大學(xué)四年來所有的老師和同學(xué)，有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會得以順利完成。另外還要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。最后，借此機(jī)會真誠的感謝四年來關(guān)心我、栽培我的領(lǐng)導(dǎo)老師們，感謝在生活和學(xué)習(xí)中始終給予我關(guān)心、幫助和支持的父母，感謝同我一起并肩作戰(zhàn)的同學(xué)們，感謝他們帶給我如此豐富多彩的大學(xué)生活。THANKS !!!致力為企業(yè)和個人提供合同協(xié)議，策劃案計(jì)劃書，學(xué)習(xí)課件等等打造全網(wǎng)一站式需求歡迎您的下載，資料僅供參考