【正文】 10% 至 75kW 至 90kW 輸入頻率 47 至 63 Hz 輸出頻率 0 Hz 至 650 Hz ( 在 v/f 方式下 ) 功率因數(shù) 變頻器效率 96% 至 97% 合閘沖擊電流 小于額定輸入電流 控制方式 矢量控制 ,轉(zhuǎn)矩控制，線性 v/f 控制特性，平方 v/f 控制特性，多點 v/f 控制特性 (可編程 v/f控制 )，磁通電流控制 (FCC)。5wT31 3AC 380 至 480V177。 10% 至 3kW 3AC 200 至 240V177。它尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng)、立體倉儲系統(tǒng)、食品、飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng)。 西門子 MM440 變頻器 MICROMASTER 440 變頻器適用于各種變速驅(qū)動裝置。由于 DTC 直接著眼于轉(zhuǎn)矩控制，對轉(zhuǎn)子參數(shù)變化表現(xiàn)為狀態(tài)干擾而非參數(shù)干擾， DTC 方法比矢量控制方法具有較高的魯棒性。5wT出了許多參數(shù)辨識、參數(shù)補償和參數(shù)自適應(yīng)方案，收到了較好的效果。目前，實用中多采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，由于其沒有實現(xiàn)直接磁通的閉環(huán)控制，無需檢測出磁通，因而容易實現(xiàn)。但是采用此法的電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)只能是單機(jī)運行，同時轉(zhuǎn)差頻率控制未能實施對電機(jī)瞬時轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制，盡管這種系統(tǒng)的靜態(tài)精度較高，但由于快速性較差，故適用于對響應(yīng)的快速性要求不高的系統(tǒng)。 ②轉(zhuǎn)差頻率控制 轉(zhuǎn)差頻率控制是檢測異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，對轉(zhuǎn)差頻率采取閉環(huán)控制。然而 U/F 控制是一種開環(huán)的控制方式，速度動態(tài)特性較差，電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率低，控制參數(shù) (如加 /減速度等 )還需要根據(jù)負(fù)載的不同來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，特別是低速時由于定子電阻和逆變器等器件開關(guān)延時的存在，系統(tǒng)可能會發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)差率 00nnns ?? （ 42） 則異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速 )1(60)1( 10 spfsnn ???? （ 43） 由上式可知，異步電動機(jī)調(diào)速方法有如下幾種 0n :變極 p、變頻 1f 、 s:定子調(diào)壓、轉(zhuǎn)子串電阻、電磁轉(zhuǎn)差離合器、串極調(diào)速。5wT29 式中 1f —— 定子繞組電源頻率 。 交流調(diào)速系統(tǒng)的控制量最 基本上是轉(zhuǎn)矩、速度、位置，根據(jù)不同的用途適當(dāng)組合可構(gòu)成各種閉環(huán)系統(tǒng)。 ~變 流 器 平 滑 電 路 逆 變 器控 制 器I M電源 圖 41 變頻器的基本結(jié)構(gòu) 變頻器按中間直流環(huán)節(jié)方式分類： (1)電流型變頻器 當(dāng)交－直－交變壓變頻裝置的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波時，直流電流波形比較平直，因而電源內(nèi)阻抗很大，對負(fù)載來說基本上是一個電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，這類變頻裝置叫做電流源型變頻器。通用變頻器通常都是由主回路和控制回路兩部分組成。5wT4 變頻器控制電路設(shè)計 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將電壓和頻率恒定的工頻電源變換為電壓和頻率可調(diào)的變頻電源。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 表 313永磁鐵的選型 永磁鐵型號 動作距離 開關(guān)安裝距離（ mm） 配磁性開關(guān)型號 TS250 250 ≤ 170 TCK－ 1 TS500 500 ≤ 350 TCK－ 1 一般應(yīng)用只要一塊永磁鐵，在一個定點位置安裝一臺磁開關(guān)，使用多個開關(guān)可以得到準(zhǔn)確的多點位置信號。 永磁鐵磁場法動作距離大，能達(dá)到 500mm，定位精度高，位置重復(fù)誤差小于 5mm，而且與提升速度無關(guān)。提升過程中，容器上的磁鐵運行到達(dá)磁性開關(guān)位 置時，開關(guān)動作，發(fā)出減速、停車等位置信號。 表 312 TCK－ 1主要技術(shù)參數(shù) 序號 名稱 單位 TCK－ 1型磁性開關(guān) 1 磁場靈敏度 μ T ＜ 100 2 磁場方向 指向 S極 3 磁場頻率 Hz 0～ 400 4 開關(guān)距鋼絲繩 mm 100 開關(guān)安裝距離 mm ≤ 70 5 開關(guān)距磁鐵 mm 250 500 開關(guān)安裝距離 mm ≤ 170 ≤ 350 位置重復(fù)誤差 mm ＜ 5 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 TCK 磁性開關(guān)由于綜合采用了一系列先進(jìn)技術(shù)，所以取得了較高的技術(shù)指標(biāo)和性能，能在礦井井筒中不用維修、安全可靠地工作。只要不是相同功能的兩電路同時失效，開關(guān)可以正常工作。系統(tǒng)設(shè)計采用了高可靠技術(shù)。輸出有交流固體開關(guān)和電磁繼電器觸點兩種方式。它使用了先進(jìn)的弱磁傳感器和微電子器件，具有高的磁靈敏度、高的分辨率和寬的反應(yīng)頻率。當(dāng)外界有磁場作用于傳感器時，開關(guān)動作。本設(shè)計采用 TCK－ 1 型磁開關(guān)來檢測這些信號。（ 1/4177。5wT25 分辨率（脈沖 /旋轉(zhuǎn) ） 1000 輸出相 A、 B、 Z相 輸出極為差 A相、 B相的相位差 90177。各顏色含義如表 310所示。5wTK 7 K 6 K 5 K 4 K 3 K 2K 1LNK 8K 2 6K 2 7 圖 35 指示電路原理圖 編碼器借口電路設(shè)計 為了顯示提升容器的運行速度和距離，我們需要進(jìn)行速度測量，本設(shè)計采用了歐姆龍公司生產(chǎn)的 E6B2CWZ6C 型編碼器，與高速計數(shù)模塊 FM3501的連線圖如圖 36所示。 燈電壓 24V。 頭部防護(hù)等級 IP65，可定制 IP67。 光亮度≥ 100cd/㎡。 20%。 絕緣電阻≥ 2MΩ。5wT23 指示電路設(shè)計 本設(shè)計采用了 AD1622 系列指示燈， AD1622 系列指示燈采用高亮度純色 LED 發(fā)光芯片為光源，壽命長，耗能低，體積小，重量輕，頭部風(fēng)格多樣，亮度高，可靠性好，造型美觀。5wT21 18 變頻器運行 KA9 電磁閥 2 繼電器 K18 19 開離合 S2 電磁閥 3 繼電器 K19 20 關(guān)離合 S2 電磁閥 4 繼電器 K20 21 調(diào)繩狀態(tài) KA10 電磁閥 5 繼電器 K21 22 調(diào)繩閉鎖 SB8 電磁閥 6 繼電器 K22 23 可調(diào)閘零位接點 SB9 電磁閥 7 繼電器 K23 24 調(diào)壓按鈕 SB10 電磁閥 8 繼電器 K24 25 油溫接點 KA11 電磁閥 9 繼電器 K25 26 過壓接點 KA12 手動運行指示 K26 27 壓差接點 KA13 自動運行指示 K27 28 安全閥接點 X1 備用 29 安全接點 K16 備用 30 手動運行 S3 備用 31 自動運行 S3 32 備用 33 電磁閥 1故障信號 KA14 34 電磁閥 2故障信號 KA15 35 電磁閥 3故障信號 KA16 36 電磁閥 4故障信號 KA17 37 電磁閥 5故障信號 KA18 38 電磁閥 6故障信號 KA19 39 電磁 閥 7故障信號 KA20 40 備用 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 表 37 S7300模塊地址 中央機(jī)架（ UR1） 槽號 模塊種類 地址 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。可以用裝載指令和傳送指令訪問模擬量模塊。模擬量模塊以通道為單位， 一個通道占一個字地址，或兩個字節(jié)地址。對于數(shù)字量模塊，從 0 號機(jī)架的 4 號槽開始 ,每個槽位分配 4B（ 4 個字節(jié)）的地址，相當(dāng)于 32個 I/O 點。 % 高速計數(shù)模塊 FM3501的特點： （ 1）計數(shù)通道數(shù)為 1 （ 2）支持的信號： 5V 增量、 24V增量、 24V 脈沖帶方向、 24V 脈沖和內(nèi)部 1MHz 脈沖 （ 3）比較值個數(shù)： 2個， DO 點個數(shù)： 2個 （ 4）支持的最高脈沖頻率可選， 24V 脈沖最高為 200kHz， 5V 差分信號是 500kHz （ 5）比較 DO輸出支持“死區(qū)”功能 （ 6）支持鎖存 (Latch)功能 （ 7）支持鎖存觸發(fā) (Latch/Retrigger)功能 （ 8）支持過程中斷和診斷中斷 表 36 FM3501接線管腳定義 端子 名稱 輸入 /輸出 功能 1 1L+ 輸入 24V 輔助電源正端 2 1M 輸入 24V 輔助電源負(fù)端 3 1M 輸出 編碼器供電負(fù)端 4 DC 輸出 5 DC 24V 輸出 24V編碼器供電正端 6 A A* 輸入 5V編碼器的信號 A，或者 24V編碼器的信號 A* 7 ? 輸入 5V編碼器的信號 ? 8 B B* 輸入 5V編碼器的信號 B，或者 24V編碼器的信號 B* 9 ? 輸入 5V編碼器的信號 ? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 % 8 25℃是基本誤差 電壓177。 20mA 是為 11為 +符號位，其余為 12 位 7 0— 60℃工作極限 電壓177。 20mA 3 最大負(fù)載阻抗 電壓輸出 1kΩ ,電流輸出 kΩ，容性輸出 1uF,感性 1mH 4 最大轉(zhuǎn)換時間 /通道 5 建立時間 阻性負(fù)載 ，容性負(fù)載 ，感性負(fù)載 1mH 6 分辨率 177。5wT表 35 SM332 模擬量輸出模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸出點數(shù) 8 2 輸出范圍 0— 10V，177。300/10MΩ 。 177。 80mV/100MΩ到177。 % 10 基本誤差， 25℃ 177。5wT每個優(yōu)先級的最大局部數(shù)據(jù) 1024B 集成 DI/DO 集成 AI/AO 16/16 全部 I/O 地址區(qū) 最大分布式 I/O地址區(qū) 最大數(shù)字量 I/O 總數(shù) 中央?yún)^(qū)最大的數(shù)字量 I/O 1024B/1024B 2021B 16384 1024 最大模擬量 I/O 總數(shù) 中央?yún)^(qū)最大模擬量 I/O 1024 256 本機(jī)數(shù)字量 I/O 本機(jī)模擬量 I/O — — 最大機(jī)架數(shù) /模塊總數(shù) MPI通信接口 內(nèi)置 /通過 CP 的 DP 接口數(shù) 通過 CP連接的 DP 站 4/32 2個 1/1 — 報文功能可定義的站數(shù) 16 最大連接數(shù) 16 表 32 SM321 數(shù)字量輸入模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸入點數(shù) 32 2 額定輸入電壓 DC 24V 3 隔離，分組數(shù) 16組 4 輸入電流 7mA 5 輸入延遲時間 — 6 允許最大靜態(tài)電流 表 33 SM322 數(shù)字量輸出模塊技術(shù)參數(shù) 1 輸出點數(shù) 32 2 額定輸入電壓 DC 24V 3 分組數(shù)，隔離 8，光耦 4 最大輸出電流（ 60℃） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 由于礦井提升機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性和對安全可靠性的嚴(yán)格要求，并考慮到經(jīng)濟(jì)成本 問題，本設(shè)計采用 CPU 3152DP，其技術(shù)參數(shù)如表 31 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 本設(shè)計選用 SIMATIC（西門子） S7300 PLC。 （ 3） SIMATIC S7400 PLC S7400 PLC 是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送； CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級 口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；具備強大的通信功能， S7300 PLC 可通過編程軟件 Step 7 的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。 （ 2） SIMATIC S7300 PLC S7300 是模塊化中小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。5wT體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性更高。西門子（ SIEMENS）公司的 PLC產(chǎn)品包括 LOGO，S7200， S7300， S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)， HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。在 PLC 處于運行 (RUN)狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。在通信服務(wù)階段， PLC 與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令、更新編程器的顯示內(nèi)容等。 基本結(jié)構(gòu)： PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，如圖 3－ 1 所示： 輸入單元外設(shè)接口輸出單元擴(kuò)展單元電 源中 央 處 理 單 元系 統(tǒng) 程 序 用 戶 程 序存 儲 器輸入信號輸