【正文】 多達(dá) 28 種的完善保護(hù)功能及報(bào)警功能； 內(nèi)置調(diào)整更加方便的 PID 調(diào)節(jié)器； 多種參數(shù)的在線監(jiān)視功能及在線調(diào)整功能； 控制方式多樣，自動(dòng)化程度高； 中文顯示，界面友好，降低了對(duì)操作人員的要求，便于一般的工人進(jìn)行操作 主電路端子及功能表如表 2 所示，控制電路端子及功能表如表 3 所示 。 德國(guó)西門子公司 MM6SE92 系列變頻器 是新一代 SPWM 變頻器，內(nèi)置 PID 功能可以方便地實(shí)現(xiàn) PID 閉環(huán)控制，控制方式多樣，保護(hù)及報(bào)警功能完善，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，內(nèi)置 RS232 通訊接口， RS485 接口板可選購(gòu)，能最大限度的滿足用戶的多種需求。 根據(jù)系統(tǒng)中離心風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率，選用變頻器的具體型號(hào)為： AMB— G9—110T3，“ 110”表示最大適用電機(jī)功率為 110 千瓦。在任何情況下，都不能在連續(xù)使用時(shí)超過(guò)額定電流 [5]。 計(jì)算出 PM 后，按變頻器產(chǎn)品目錄可選出具體規(guī)格。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)，比較簡(jiǎn)便的方法有三種： (1) 電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā) 首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率，以此來(lái)選用變頻器的容量。 圖 9 PLC 接線圖 10 表 1 I/O 分配表 X0 系統(tǒng)啟動(dòng) Y0 電源指示燈 X1 系統(tǒng)停止 Y1 壓力過(guò)高指 示燈 X2 變頻器信號(hào)輸入 Y2 接變頻器 VRF 端 X3 壓力傳感器 1 信號(hào)輸入 Y4 變頻器報(bào)警 X4 壓力傳感器 2 信號(hào)輸入 Y5 電機(jī)線圈過(guò)熱報(bào)警 X5 壓力電偶傳感器信號(hào)輸入 YA 1風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)轉(zhuǎn) X6 連接上位機(jī) YB 1風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)轉(zhuǎn) X8 1風(fēng)機(jī)工頻選擇 YC 備用系統(tǒng) X9 1風(fēng)機(jī)變頻選擇 YE 2風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)轉(zhuǎn) XA 1風(fēng)機(jī)啟動(dòng) YF 2風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)轉(zhuǎn) XB 1風(fēng)機(jī)停止 Y22 3風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)轉(zhuǎn) XC 2風(fēng)機(jī)工頻選擇 Y23 3風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)轉(zhuǎn) XD 2風(fēng)機(jī)變 頻選擇 XE 2風(fēng)機(jī)啟動(dòng) XF 2風(fēng)機(jī)停止 X20 3風(fēng)機(jī)工頻選擇 X21 3風(fēng)機(jī)變頻選擇 X22 3風(fēng)機(jī)啟動(dòng) X23 3風(fēng)機(jī)停止 變頻器容量的確定及型號(hào)選擇 變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于變頻器的容量確定至關(guān)重要。為了提高系統(tǒng)的可靠性，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)除了編制正常工作下的自動(dòng)控制程序外，還在 PLC 中編制了手動(dòng)控制程序，這樣做較之以往的控制系統(tǒng)有三個(gè)好處：第一，可以在系統(tǒng)安裝完成后，對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn) 行單個(gè)調(diào)試，以檢查設(shè)備是否工作正常；第二，可以在系統(tǒng)自動(dòng)控制程序 9 出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，用手動(dòng)方式在 PLC 上控制系統(tǒng)的運(yùn)行；第三，當(dāng)系統(tǒng)工作單元如電機(jī)出了故障時(shí)，可以手動(dòng)切換出現(xiàn)故障的電機(jī)，使之停止運(yùn)行，把沒(méi)有故障的電機(jī)切換入系統(tǒng)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；正是因?yàn)橛羞@些好處，在 PLC 上用了 12 個(gè)輸入口實(shí)現(xiàn)對(duì)手動(dòng)控制程序的支持，從而大大提高了系統(tǒng)可靠性。本設(shè)計(jì)根據(jù)需要，主模塊選用 FP0C32，擴(kuò)展模塊選用 FP0E16， A/D 轉(zhuǎn)換模塊采用FP0A80 模塊。使用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。主機(jī)單元是集成了 CPU，電源 (AC)，輸入輸出單元的獨(dú)立模塊，可單獨(dú)使用也可以和擴(kuò)展單元任意組合使用，最多可配置 3 個(gè)擴(kuò)展模塊。 PLC 的選擇 主控設(shè)備 PLC 選擇．國(guó)內(nèi)外各種 PLC 資料看．充分考慮工業(yè)離心風(fēng)機(jī)工作狀況和本控制系統(tǒng)的特點(diǎn)以及現(xiàn)有條件，最終選擇松下電工 FP0 系列 PLC 產(chǎn)品。壓阻式傳感器的特點(diǎn)有：易于小型化、易于集成化、靈敏度高、測(cè)量范圍寬、頻率響應(yīng)寬、工作可靠壽命長(zhǎng)、受壓力影響大。 根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，選定 MPX2020 壓阻式壓力傳感器 ， 壓阻式壓力 傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的器件。電氣控制線路圖見(jiàn)圖 8 所示。出于可靠性及檢修方面的考慮，設(shè)計(jì)了手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制電路。因此，在控制電路中，對(duì)各風(fēng)機(jī)電機(jī)的工頻 /變頻運(yùn)行接觸器作了互鎖設(shè)計(jì)；另外，變頻器是按單臺(tái)電機(jī)容量配置，不允許同時(shí)帶多臺(tái)電機(jī)運(yùn)行，為此對(duì)各電機(jī)的變頻運(yùn)行也作了互鎖設(shè)計(jì)。控制電路之中還要考慮電路之間互鎖的關(guān)系，這對(duì)于變頻器安全運(yùn)行十分NL1L2L3R S TU V WF U 1Q S 1 Q S 2 Q S 3 Q S 4K M 1 K M 2 K M 3K M 4 K M 5 K M 6F R 1 F R 2 F R 3M1 M2 M33~ 3~ 3~變頻器 7 重要。為保護(hù) PLC 設(shè)備，PLC 輸出端口并不是直接和交流接觸器連接，而是在 PLC 輸出端口和交流接觸器之間引入中間繼電器，通過(guò)中間繼電器控制接觸器線圈的得電 /失電，進(jìn)而控制電機(jī)或者閥門的動(dòng)作。主電路見(jiàn)圖 7所示。 QS1, QS2, QS3, QS4分別為主電路、變頻器和各電機(jī)的工頻運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)， KM1， KM2， KM3為三臺(tái)風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)的交流接觸器， KM4，KM5， KM6為三臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)的交流接觸器， FR1, FR2, FR3為工頻 和變頻運(yùn)行時(shí)的電機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器，變頻運(yùn)行時(shí)由變頻器也可實(shí)現(xiàn)電機(jī)過(guò)載保護(hù)。 變頻調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：變頻調(diào)速時(shí)，為了使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能好，勵(lì)磁電流和功率因數(shù)應(yīng)基本保持不變，即希望氣隙磁通 ? 也保持不變，若? N? ( N? 為額定運(yùn)行時(shí)的磁通 )，將引起電機(jī)磁路過(guò)分飽和而使勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)降低；若 N??? ，將使電機(jī)的容許輸出轉(zhuǎn)矩下降，電機(jī)的功率得不到充分利用，因此變頻調(diào)速一般應(yīng)使氣隙磁通保持不變。 )/( nnPP ? （ 6） 上面的公式說(shuō)明， 風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比。 )/( nnHH ? （ 5） 339。 nn （ 4） 239。n ，風(fēng)量 Q 、風(fēng)壓 H 及軸功率 P 的變化關(guān)系： 圖 5 QH? 曲線 圖 6 風(fēng)阻特性曲 39。 離心風(fēng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 ： 表示風(fēng)機(jī)性能的特性曲線有： QH? 曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，風(fēng)壓與風(fēng)量間的關(guān)系特性； QP? 曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，功率與風(fēng)量間的關(guān)系特性； Q?? 曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率特性；對(duì)于同類型的風(fēng)機(jī)。目前，變頻調(diào)速控制器作為一種新型的節(jié)能控制裝置，已開(kāi)始在各行各業(yè)逐漸得到推廣和應(yīng)用 [3]。變頻調(diào)速傳動(dòng)效率高，因變頻調(diào)速屬于電氣調(diào)速，無(wú)中間機(jī)械設(shè)備，也就沒(méi) 5 有附加的轉(zhuǎn)差損耗，屬于低損耗的高效調(diào)速，而且其調(diào)速范圍廣，反應(yīng)速度快，精度高，裝置安全可靠，安裝調(diào)試方便，容易實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，能達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)。交流電動(dòng)機(jī)調(diào) 速方法有三種，主要有： (1)改 變級(jí)對(duì)數(shù)調(diào)速，（ 2） 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，（ 3）變頻 調(diào)速，即改變電源的頻率來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前，離心風(fēng)機(jī)電機(jī)絕大部分是三相交流異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，電機(jī)的 轉(zhuǎn)速n 為 ： n= 60 f (1+s)/P (3) 式中 n 是電機(jī)轉(zhuǎn)速； f 是電源頻率 ； s 是轉(zhuǎn)差率； P 是電機(jī)的級(jí)對(duì)數(shù)。 )(sWa =1 /σ（ 1 + 1/ Ts） （ 1） )(0 sW = k / 1+Ts （ 2） 圖 4 控制框圖 調(diào)速原理 基本原理：電機(jī)調(diào)速理論和技術(shù)已在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究和應(yīng)用 基本原理 ： 電機(jī)調(diào)速理論和技術(shù)已在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究和應(yīng)用，如通過(guò)改變電機(jī)的 磁 極對(duì)數(shù)，利用變頻改變交流電源的頻率值，在轉(zhuǎn)子電路中加入調(diào)速變阻器或磁性放大器等方法對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 取流量為 調(diào)節(jié)對(duì)象，其傳遞函數(shù)框圖如圖 4。 當(dāng)管網(wǎng)用氣量由 12, …向 0Q 移動(dòng)時(shí)，通過(guò)改變離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速使 39。1H 低于 0H 時(shí)，其工礦點(diǎn)變化與上述相反即由 39。 3 圖 1 系統(tǒng)工作原