【正文】 表頭顯示變頻柜面板上設置電壓表，電流表,和各種指示燈如電源指示，報警指示，運行指示，工頻指示，實現(xiàn)對變頻器輸入電壓、輸出電流、輸出頻率和各種工作狀態(tài)的監(jiān)測。并可在維護時切斷電源。本文中鍋爐汽包水位顯示加上、下限報警，采用T80光柱水位刻度顯示報警控制儀表，其他溫度、壓力、流量均采用D823智能雙回路壓力溫度液位顯示報警控制儀。FWP系列顯示控制儀支持多機通訊，具有多種標準串行雙向通訊功能， 可選擇多種通訊接品方式（如 RS232C、RS48RS422等），通訊波特率300～9600bps儀表內(nèi)部參數(shù)自由設定。FWP 系列顯示控制儀向用戶開啟了儀表內(nèi)部參數(shù)（包括輸入類型、運算方式、輸出參數(shù)、通訊參數(shù)等）的設定界面。FWP 系列顯示控制儀適用于各種溫度、壓力、液位、長度等的測量控制。低頻位移檢測放大器的輸出電流I反映了所測大小。在這次設計中我們主要用到是DDZ—III 型差壓變送器。與其它變送器相比它增加了熱電偶冷端補償電路和線性化電路。 如圖43溫度變送器構(gòu)成方框圖，敏感元件把被測溫度或其他工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應大小的輸入信號送入變送器。本文中汽包液位測量采用投入式液位變送器， 水位傳感器靜壓式擴散硅液位計，420mA遠傳輸出。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達液位變送器等。 流量傳感器、壓力傳感器我們在進行流量、壓力的信號測量時，所使用的流量傳感器、壓力傳感器都統(tǒng)一裝在了變送器上，即信號同時在變送器中測知，并且把它變成4~20mA的電信號。要求在規(guī)定的緯度測量范圍內(nèi)有良好的化學穩(wěn)定性,抗氧化和抗還原性能.b、種類我國生產(chǎn)的符號IEC標準的熱電偶有六種：鉑銠30—鉑銠6 熱電偶鉑銠10—鉑 熱電偶鎳鉻—鎳硅 熱電偶鎳鎳鉻—康銅 熱電偶康銅 熱電偶銅—康銅 熱電偶 本課題采用的是接觸式測溫方法，需要檢測的變量有：爐膛溫度、省煤器出水口溫度、省煤器進水口溫度、蒸汽溫度。4）在溫度范圍內(nèi)都具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。鉑易于提純，物理、化學性質(zhì)穩(wěn)定，電阻率較大，能耐高溫。 溫度傳感器的選擇溫度傳感器我們主要把它分為兩類：熱電阻傳感器、熱電偶傳感器①電阻式傳感器原理：熱電阻是利用導體的電阻率隨溫度而變化這一物理量現(xiàn)象來測量溫度的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。另一半是活動鐵芯，構(gòu)造和固定鐵芯一樣，用以帶動主接點和輔助接點的開斷。從而起到遠程控制或弱電控制強電的功能交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。在停機狀態(tài)下，共有九個停機狀態(tài)參數(shù)可以選擇是否顯示，分別為：設定頻率、母線電壓、開關量輸入狀態(tài)、集電極開路輸出狀態(tài)、PLD設定、PID反饋、模擬輸入V1電壓、模擬輸入V2電壓、多段速段數(shù)、轉(zhuǎn)矩設定值，（轉(zhuǎn)化為二進制）選擇，按/SHIFT鍵順序切換顯示選中的參數(shù)，按ENTER+QUICK/JOG鍵向左順序切換顯示選中的參數(shù)。變頻器上電過程，系統(tǒng)首先進行初始化，LED顯示為“ALPD”，且7個指示燈全亮。用戶密碼對快捷菜單中的參數(shù)沒有保護功能。面板會顯示FUN、然后按RUN 鍵運行，此時變頻器開始參數(shù)靜態(tài)自學習，在自學習過程中，鍵盤會依次顯示FUN0、FUN當鍵盤顯示END后，電機參數(shù)靜態(tài)自學習過程結(jié)束，靜態(tài)自學習成功。注意：參數(shù)動態(tài)自學習過程中，電機要和負載完全脫開，否則，動態(tài)自學習得到的電機參數(shù)可能不正確。然后請按電機銘牌實際參數(shù)輸入下面參數(shù)：：電機額定轉(zhuǎn)速：：電機額定功率：：電機額定電流。用戶可以通過鍵盤上的STOP/RST鍵或都端子功能（F7組）進行故障復位，變頻器故障復位以后，處于待機狀態(tài)。兩者的區(qū)別是：按ENTER將設定參數(shù)存入控制板，然后再返回二級菜單，并自動轉(zhuǎn)移到下一個功能碼：按MODE則直接返回二級菜單，不存儲參數(shù)，并保持停留在當前功能碼。RUN +STOPRESET組合RUN鍵和STOP/RST同時按按下，變頻器自由停機。跳到“10V”位置， 輸入范圍為：0V～10V跳到“20mA” 位置，輸入范圍為：4～20mA輸入阻抗：電壓輸入時100KΩ，電流輸入時250Ω。根據(jù)電機功率的大小所選擇的變頻器型號如下表所示：電機功率 KW變頻器型號電源容量 KVA輸入電流 A輸出電流 A引風機 75KWSVFEVP75T4165鼓風機 37KWSVFEVP37T480補水泵 22KWSVFEVP22T452爐排 4KW9上煤機 4KW9出渣機 3KW14上表中變頻器型號有G型和P型及之分，G型變頻器適用于通用機型的控制，P型適用于風機泵類的控制。所以對有較大慣性或滯后的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會 出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。積分項對誤差取決于時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。制動單元VB由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動電路構(gòu)成，其功能是控制流經(jīng)RB的放電電流IB。3）制動電阻和制動單元（1）制動電阻RB。此放電電流的初始值將是很大的，并且將疊加到負載電流上，導致V1～V6的損壞。圖23所示是比較典型的一種，其功能如下所示。②當頻率下降、電動機處于再生制動狀態(tài)時，再生電流將通過VD7～VD12返回直流電路。這是變頻器實現(xiàn)變頻的執(zhí)行環(huán)節(jié)，因而是變頻器的核心部分。由于CF的容量較大，而切斷電源又必須在逆變電路停止工作的狀態(tài)下進行，所以CF沒有快速放電的回路，其放電時間往往長達數(shù)分鐘。為了保護整流橋，在變頻器剛接通電源后的一段時間里，電路內(nèi)串入限流電阻，其作用是將電容器CF的充電電流限制到允許的范圍以內(nèi)。因而，中間直流電路電容器的電容量必須較大，起到儲能作用，所以中間直流電路的電容器又稱儲能電容器。設電源的線電壓為UL，那么三相全波整流后平均直流電壓UD==380V=513V。1）交直部分（1）整流電路。4） 外接控制回路外接控制回路可實現(xiàn)由電位器 主令電器 繼電器及其他自控設備對變頻器的運行控制，并輸出其運行狀態(tài) 故障報警 運行數(shù)據(jù)信號等。它主要提供如下直流電源。2） 鍵盤與顯示板 鍵盤與顯示板總是組合在一起，鍵盤向主控制板發(fā)出各種信號或指令，主要用于向變頻器發(fā)出運行控制指令或修改運行數(shù)據(jù)等。通用變頻器控制回路主要由主控板 鍵盤與顯示板 電源板與驅(qū)動板 外接控制電路等構(gòu)成。在電動機減速過程中，逆變器輸出的交流電頻率下降，由于慣性原因，異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會短時間高于同步轉(zhuǎn)速，處于再生制動狀態(tài)，它會產(chǎn)生電動勢通過逆變電路對濾波電容反向充電，使電容兩端電壓升高，達到危險的地步。為了抑制電壓波動，采用電感和電容來吸收脈動電壓（電流）。（1） 整流器。 變頻器的基本構(gòu)成 如下圖所示為通用變頻器控制原理框圖，它通常由主電路和控制回路倆部分組成。使用變頻器后，由于其輸出頻率可以從很低時開始，頻率上升的快慢可以任意設定，從而可以有效地將啟動電流限制在一定范圍內(nèi)。(11) 上限頻率和下限頻率 上限頻率與下限頻率是調(diào)速系統(tǒng)所要的變頻器工作范圍，根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)的工作需要進行設定。其基本原理是：通過逆變器的開關器件由變頻器的直流側(cè)電源在電動機的繞組上施加脈沖直流電流，由于繞組的電感作用，在電動機的定子繞組內(nèi)流過直流電，從而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。（5） 自動節(jié)能運行功能 該功能的作用是使變頻器能自動選擇工作參數(shù)，使電動機在滿足負載轉(zhuǎn)矩要求的情況下以最小電流運行。加速和恒速過程防失速功能的基本作用是：當電動機由于加速過快或負載過大等原因出現(xiàn)過電流現(xiàn)象時，變頻器將自動降低輸出頻率，以避免出現(xiàn)過電流使保護電路動作而停止工作。（5） 其他專業(yè)變頻器：如電梯專業(yè)變頻器 紡織專業(yè)變頻器 張力控制專業(yè)變頻器 中頻變器等。6. 按功能用途分類 （1）通用變頻器：通常指沒有特殊功能 要求不高的變頻器，由于分類的界限不是很分明，所以絕大多數(shù)變頻器都可以歸入這一類中。目前普遍應用的是占空比按正些波脈寬調(diào)制方式（SPWM）3. 按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分（1） 電壓型變頻器：特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容，負載的無功功率將由它來緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內(nèi)阻較小，相當于電壓源，故稱為電壓型變頻器，常用于負載電壓變化較大的場合。目前迅速普及應用的主要是這一種。1. 按變換環(huán)節(jié)分（1） 交交變頻器 把頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。在操作臺上便可以控制每臺電機的起停。爐排、鼓風機、引風機、出渣機、上煤機的變頻器基本參數(shù)設置見第四章系統(tǒng)硬件設計，：PID控制設定，給定數(shù)值由鍵盤設定，反饋數(shù)值由模擬通道V2反饋。當鍋爐負荷變化較小時，僅控制引風量就能滿足；但是，當爐膛負荷變化較大時，單單控制引風量就很難控制，因負荷變化后，燃料量及送風量均將變化，此時應該綜合考慮，協(xié)調(diào)好各個量的控制。當自動控制回路出現(xiàn)故障時，變頻器故障繼電器常開觸點閉合，操作臺故障顯示燈閃爍，此時需將轉(zhuǎn)換開關撥至手動控制檔，按下起動按鈕SB1，補水泵進行工頻運行。 鍋爐控制系統(tǒng)方案的確定 汽包水位控制系統(tǒng)方案的確定汽包水位控制系統(tǒng)是由一臺變頻器控制兩臺補水泵（一用一備）組成的，在鍋爐汽包內(nèi)放入投入式液位變送器，液位變送器輸出的420mA電信號被智能光柱式顯示儀表接收后，實時顯示鍋爐汽包內(nèi)的液位高低，同時該儀表又將液位高度轉(zhuǎn)換成420mA電信號輸出給變頻器，變頻器接到輸入信號后，與給定值進行比較，如果高于給定值，則表明此時的液位高于鍋爐給定液位，變頻器將減小輸出頻率，降低補水泵電機的轉(zhuǎn)速，減小給水量，使汽包內(nèi)的水位保持規(guī)定的范圍內(nèi)；當變頻器接收到的電信號值低于給定值時，表明汽包內(nèi)的液位低于給定液位，變頻器將增加輸出頻率，提高補水泵電機的轉(zhuǎn)速，增加給水量，使汽包內(nèi)的水位迅速上升至規(guī)定的高度并保持在此范圍內(nèi)基本不變。運行中即使送、引風量保持不變，由于燃燒工況總有小量的變化，故爐膛壓力總是波動的。為了使爐內(nèi)燃燒連續(xù)進行，必須不間斷的向爐膛供給燃料燃燒所需的空氣，并將燃燒后產(chǎn)生的煙氣及時排走。因此，監(jiān)視和控制爐膛壓力，對于保證爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定具有及其重要的意義。隨著鍋爐容量增大和參數(shù)提高，汽包容積相對縮小，而鍋爐蒸發(fā)受熱面的熱負荷顯著提高，加快了負荷變化時的速度，因而對給水控制提出了更高的要求。 汽包水位控制系統(tǒng)汽包水位是鍋爐運行的主要指標，是一個非常重要的被控變量，維持水位在一定范圍內(nèi)是保證鍋爐安全運行的首要條件，這是因為：（1）水位過高會影響汽包內(nèi)汽水分離，飽和水蒸汽帶水過多，同時過熱蒸汽溫度急劇下降。在整個鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中，蒸汽壓力的變化表示鍋爐蒸汽的產(chǎn)生量與負荷的耗汽量不相適應，因此必須相應的而改變?nèi)剂系墓?，以改變鍋爐蒸汽的產(chǎn)量。（4）補水泵要求鍋筒水位超出上限時，補水泵自動停止；鍋爐水位低于下限時，補水泵變頻器增大頻率使水泵電機轉(zhuǎn)速增加，補水量加大，使汽包內(nèi)的水位盡快達到工藝要求的水位。啟動時，只有引風機運行起來后才開鼓風機。在這里，爐膛負壓作為被控對象，引風量作為控制對象，當然這是在鼓風量一定的前提下說的。國內(nèi)的相關控制大多仍基于傳統(tǒng)的控制策略，如PD控制、比值控制、串級控制、前饋控制等，在此基礎上加進一些優(yōu)化技術，如PD控制器參數(shù)自整定、自適應控制、模糊控制等，最終的目的都是為了實現(xiàn)鍋爐燃燒的在線優(yōu)化，以實現(xiàn)經(jīng)濟燃燒。當然，給煤量必須與鼓風量配合，一定給煤量對應最佳鼓風量，鼓風量小，燃燒不完全，鼓風量大帶走過多熱量。汽壓偏低，說明供需關系不平衡，設備消耗的蒸汽量大于現(xiàn)有的產(chǎn)汽量，難以維持長期穩(wěn)定的運行。因此，必須嚴格保證爐膛負壓穩(wěn)定在某一水平，這對燃燒工況、鍋爐房工作條件、爐子的維護和安全運行都是有利的，這也是保證鍋爐經(jīng)濟燃燒和安全性的重要指標。（2）保證經(jīng)濟燃燒為了得到最經(jīng)濟的燃燒工況，就要保持燃料量和送風量之間有合適的比例，當燃料量改變時，必須相應地調(diào)節(jié)送風量，使它與燃煤量相配合。作為鍋爐的燃燒設備一“爐”，其任務是針對不同燃料的燃燒特性，為其完全燃燒創(chuàng)造良好的條件，以求燃料將其熱量最大限度地釋放出來。所以，保持汽包水位在工藝允許的范圍內(nèi)是鍋爐正常運行的重要指標！鍋爐水位控制方案一般有單沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、雙沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)三種，本文主要利用變頻器進行單沖量給水調(diào)節(jié)，在單沖量給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，變頻器接受鍋筒水位高低信號，根據(jù)汽包內(nèi)水位的高低改變變頻器的輸出頻率，進而改變補水泵電機的功率，達到保持水位在一定范圍內(nèi)。水位過高、過低，都會給鍋爐及蒸汽用戶的安全操作帶來不利的影響。鍋爐運行時，要保持鍋筒水位在規(guī)定的范圍內(nèi)，須不斷地往鍋筒內(nèi)補水。而鍋爐是一多變量、多回路、多禍合的復雜系統(tǒng)，擾動源比較多，要保證提供合格的蒸汽以滿足負荷的要求，其工作過程中的各主要工藝參數(shù)必須嚴格控制，為此，鍋爐的主要控制任務為:（1）保持鍋筒水位在規(guī)定的范圍內(nèi)（2）保持爐膛負壓在規(guī)定的范圍（3）穩(wěn)定蒸汽溫度、壓力和蒸發(fā)量（4）保持燃燒的經(jīng)濟性和鍋爐的安全運行完成上述的任務需要監(jiān)控五個主要的被調(diào)節(jié)量和四個調(diào)節(jié)量，具體如下圖所示: 給水自動控制蒸汽鍋爐給水的基本任務是在各種負荷條件下，控制給水量，使進入鍋爐的水量與送出的蒸汽在數(shù)量上保持平衡。汽包內(nèi)還裝有汽水分離裝置，如若不加此裝置，產(chǎn)生的蒸汽會帶有一定的水，會影響生產(chǎn)需求。爐膛中的沸水管吸收高溫煙氣的熱量，完成熱交換。B燃燒階段：煤被加熱到足夠的溫度燃燒起來以后，轉(zhuǎn)動的爐排將煤繼續(xù)向爐膛深處傳送，這時要有足夠的氧氣供給煤燃燒使用，這就需要鼓風機不斷地向爐膛內(nèi)送入空氣。這種溫度較低的水被高溫煙氣加熱后溫度升高到沸點后沸騰，產(chǎn)生汽化水蒸氣。這樣才能保證安全、有效的運行。它是由U形管組成，以增加補水管