【正文】 設(shè)定 REVCM 接通，反轉(zhuǎn) ； 斷開(kāi)，減速停止 THR 外部故障報(bào)警設(shè)定 THRCM 斷開(kāi)，產(chǎn)生外部報(bào)警信號(hào)，變頻器立即關(guān)斷輸出 RESET 復(fù)位 RESETCM 接通，變頻器復(fù)位 FMA 模擬量輸出 模 擬 信 號(hào) 輸 出 （ 0~20mA, 0~10V） 30A， 30B， 30C 故障輸出 變頻器故障輸出，常開(kāi) 30A， 30B閉合，常閉 30B， 30C 斷開(kāi) X1， X2， X3 多極轉(zhuǎn)速選擇 X1， X2， X3 的 ON/OFF 組合能選擇不同頻率 X4， X5 加減速時(shí)間選擇 X4， X5 的 ON/OFF 組合能選擇不同的加減速時(shí)間 CM 公共端 控制輸 入端及運(yùn)行狀態(tài)輸出端的公共端 圖 10 變頻器接線圖 14 的溫度，其核心是根據(jù)恒溫條件下風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換過(guò)程中設(shè)計(jì)的 PLC 控制程序；自動(dòng)工頻運(yùn)行是指在變頻器故障狀態(tài)下，為維持溫度的相對(duì)恒定，系統(tǒng)根據(jù)溫度高低自動(dòng)調(diào)節(jié)工頻運(yùn)行的電機(jī)臺(tái)數(shù)，這種運(yùn)行方式只是在特殊情況下的一種備用方案，目的是提高系統(tǒng)可靠性的冗余度；遠(yuǎn)程手動(dòng)控制是指在控制室，通過(guò)計(jì)算機(jī)和 PLC 通信遠(yuǎn)程操控風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)行，是一種輔助方案；現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制運(yùn)行是指通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鈕，人工控制電機(jī)工頻、變頻運(yùn)行，這一方式完全通過(guò)電氣控制線路來(lái)實(shí)現(xiàn)， PLC 不參與，主要用于檢修、調(diào)試及 PLC 故障時(shí)的運(yùn)行。 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)可包括以下幾部分：初始化，風(fēng)機(jī)的啟動(dòng) /停止，信號(hào)顯示，模擬量輸入，測(cè)量值與設(shè)定值的比較，模擬量輸出等。本系統(tǒng)中啟動(dòng)頻率設(shè)定為 10Hz。 （ 4） 啟動(dòng)頻率：風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，存在一定的阻力，在從 0Hz 開(kāi)始啟動(dòng)的一段頻率內(nèi)，實(shí)際上轉(zhuǎn)不起來(lái)。所以，在多數(shù)情況下，下限頻率不能太低，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。本系統(tǒng)中上限頻率設(shè)定為 。本系統(tǒng)中最高輸出頻率設(shè)定為50Hz。 變頻器頻率參數(shù)設(shè)置為： （ 1） 最高頻率：風(fēng)機(jī)屬于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)速的平方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)其額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩將按平方規(guī)律增加，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過(guò)載。 同樣，按下按鈕 S1 使 X4 與公共端 CM 接通，控制頻率下降；松開(kāi)按鈕 S1，X4 與公共端 CM 斷開(kāi)，頻率保持。 X4 與公共端 CM 接通時(shí)，頻率下降； X4 與公共端 CM 斷開(kāi)時(shí)，頻率保持。 F69=0 選擇 X4， X5 端子功能，即用于控制端子的通斷實(shí)現(xiàn)變頻器的升降速。 F40=4 設(shè)置電動(dòng)機(jī)極數(shù)為 4 極。 F02=1 使變頻器處于外部 FWD 控制模式。 輸入端 R， S， T 通過(guò)主電路接至電源，輸出端 U， V， W 通過(guò)主電路接至離心風(fēng)機(jī)，使用時(shí)絕對(duì)不允許接反，控制端子 FWD 為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)端，為保證電動(dòng)機(jī)單向正轉(zhuǎn)運(yùn)行，將 FWD 與公共端 CM 相接。 變頻器的選擇 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用變頻器為森蘭 BT12S 系列，變頻器的連接端子圖如圖 9 所示。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 [5]。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 對(duì)于主控設(shè)備 PLC 的選擇，從收集的國(guó)內(nèi)外各種 PLC 產(chǎn)品的資料來(lái)看，充分考慮了工業(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，最終選擇了日本松下電工 FP0 系列 PLC 產(chǎn)品。 圖 4 離心風(fēng)機(jī)主電路圖 6 圖 5 離心風(fēng)機(jī)控制線路圖 3 硬件設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選擇 本系統(tǒng)是將傳感器安 裝在工廠車(chē)間中，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)間內(nèi)的溫度，換算出與設(shè)定溫度之間的調(diào)整值，通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)到合適的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而使車(chē)間 7 內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度值。 FR1, FR2, FR3 為三臺(tái)風(fēng)機(jī)的熱繼電器的常閉觸點(diǎn)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。風(fēng)機(jī)電機(jī)電源的通斷，由中間繼電器 KA1KA6 控制接觸器 KM 1KM6 的線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。中間繼電器 KA 的常開(kāi)觸點(diǎn)接 PLC 的 X0，控制自動(dòng)變頻運(yùn)行程序的執(zhí)行。在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行 PLC 的控制程序， 5 自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的起停。 圖 5 中， SA 為手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)， KA 為手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換用中間繼電器，打在 ① 位置為手動(dòng)狀態(tài)，打在 ② 位置 KA 吸合，為自動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。為提高互鎖的 可靠性，在 PLC 控制程序設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)一步通過(guò) PLC 內(nèi)部的軟繼電器來(lái)做互鎖。變頻器的輸出端嚴(yán)禁和工頻電源相連，也就是說(shuō)不允許一臺(tái)電機(jī)同時(shí)接到工頻電源和變頻電源的情況出現(xiàn)。通過(guò)隔離，可延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，增強(qiáng)系統(tǒng)工作的可靠性。 圖 3 變頻器主電路原理圖 在控制電路的設(shè)計(jì)中，必須要考慮弱電和強(qiáng)電之間的隔離問(wèn)題。變頻器的主電路輸出端子 (U, V, W)經(jīng)接觸器接至三相電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向與工頻時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)向不一致時(shí)，需要調(diào)換輸出端子 (U, V, W)的相序，否則無(wú)法工作。 離心風(fēng)機(jī)控制原理分析 三臺(tái)大容量的離心風(fēng)機(jī) (1, 2, 3)根據(jù)工作狀態(tài)的不同，具有變頻、工頻 4 兩種運(yùn)行方式，因此每臺(tái)離心風(fēng)機(jī)均要求通過(guò)兩個(gè)接觸器分別與工頻電源和變頻電源輸出相聯(lián)。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 [4]。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)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)變極對(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。 圖 2 變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)中的節(jié)能分析 變頻調(diào)速的依據(jù) 變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)