【正文】 送器能將信號(hào)轉(zhuǎn)化成更小的信號(hào)。電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。如變比為400/5的電流互感器，可以把實(shí)際為400A的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?A的電流。為便于二次儀表測(cè)量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的。較早前，顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)是安培級(jí)的（如5A等）。微型電流互感器二次電流為毫安級(jí)，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。（“儀用電流互感器”有一層含義是在實(shí)驗(yàn)室使用的多電流比精密電流互感器，一般用于擴(kuò)大儀表量程。如圖繞組N1接被測(cè)電流，稱為一次繞組（或原邊繞組、初級(jí)繞組）；繞組N2接測(cè)量?jī)x表，稱為二次繞組（或副邊繞組、次級(jí)繞組）。微型電流互感器在額定工作電流下工作時(shí)的電流比叫電流互感器額定電流比，用Kn表示。微型電流互感器大致可分為兩類，測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。電流變送器可以直接將被測(cè)主回路中的交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的直流4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換成直流1～5V或通過500Ω電阻轉(zhuǎn)換直流2～10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，連續(xù)輸送到接收裝置（計(jì). 算機(jī)或顯示儀表）。三線制變送器有輔助工作電源+24V的正端、負(fù)端和信號(hào)輸出端；二線制變送器是輔助工作電源的+24V端接變送器正端，電源負(fù)端通過采樣電阻或電流表接變送器的負(fù)端。國(guó)內(nèi)首創(chuàng)4種補(bǔ)償措施和6大全面保護(hù)功能，兩線端口防感應(yīng)雷能力強(qiáng)，具有雷擊波和突波的保護(hù)能力等優(yōu)點(diǎn)。電流變送器超低功耗。能夠?qū)⒒ジ衅鞯碾娏髯兂赡茌斎虢oPLC的電流。功率因數(shù)：在交流電路中，電壓與電流之間的相位差Φ的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。采用電動(dòng)系電表測(cè)量機(jī)構(gòu)的單相功率因數(shù)表，其可動(dòng)部分由兩個(gè)互相垂直的動(dòng)圈組成。K1為系數(shù)，cosΦ為負(fù)載功率因數(shù)。K2為系數(shù)。,M2=0，電表可動(dòng)部分在M1的作用下,指針轉(zhuǎn)到Φ＝0176。對(duì)純電容負(fù)載, Φ=90176。即cosΦ＝0（容性）的標(biāo)度處。即cosΦ＝0（感性）的標(biāo)度處。應(yīng)用電動(dòng)系單相功率因數(shù)表可用來(lái)測(cè)量單相電路的功率因數(shù)，也可用來(lái)測(cè)量中點(diǎn)可接的對(duì)稱三相電路的功率因數(shù)，這時(shí)電表的電壓端應(yīng)接相電壓。本設(shè)計(jì)采用PMAC625Z功率測(cè)量器件PMAC625Z多功能電力儀表是一種可編程，測(cè)量，顯示數(shù)據(jù)通訊和多種輸入輸出功能于一體的網(wǎng)絡(luò)電力儀表。儀表外圍有多種擴(kuò)展模塊：數(shù)據(jù)通訊模塊，電能脈沖模塊，模擬量變送輸出模塊等等。用傅立葉分析原理，能夠把非正弦曲線信號(hào)分解成基本部分和它的倍數(shù)。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波電流的產(chǎn)生是與功率轉(zhuǎn)換器的脈沖數(shù)相關(guān)的。功率變換器的脈沖數(shù)越高，最低次的諧波分量的頻率的次數(shù)就越高。在供電網(wǎng)絡(luò)阻抗(電阻)下這樣的非正弦曲線電流導(dǎo)致一個(gè)非正弦曲線的電壓降。次數(shù)越高，諧波分量的振幅越低。也有可能，諧波分量通過供電網(wǎng)絡(luò)到達(dá)用戶網(wǎng)絡(luò)。理想的公用電網(wǎng)所提供的電壓應(yīng)該是單一而固定的頻率以及規(guī)定的電壓幅值。在電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用以前，人們對(duì)諧波及其危害就進(jìn)行過一些研究，并有一定認(rèn)識(shí)，但那時(shí)諧波污染還沒有引起足夠的重視。諧波的危害十分嚴(yán)重。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。對(duì)于電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。IEC61000340要求平均每200ms進(jìn)行測(cè)量(在50/60Hz下,10/12周波)。EG4K黑匣子惟一能夠使用快速傅立葉(FFT)分解,同時(shí)進(jìn)行IEC61000430A級(jí)和每周波測(cè)量。全量程讀取最大到54Un和75In(取決于使用的電壓變換器PT或電流變換器CT),%,為正常使用、延伸使用提供準(zhǔn)確的故障分析。12個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器并行工作,每一個(gè)通道的最大采樣率為250000采樣點(diǎn)/s,提供無(wú)可比擬的、沒有通道間互相停滯的精度。2個(gè)內(nèi)置溫度傳感器保證了不受周圍溫度影響的、精確的記錄。IEC61000415定義了閃變監(jiān)測(cè)的兩個(gè)階段:10min(長(zhǎng)時(shí)間閃變值Pst)和2h(短時(shí)間閃變值Plt)。(6)時(shí)間同步。應(yīng)用GPS也同樣可以達(dá)到這樣的精度。(7)詳細(xì)記錄間諧波和次諧波。從直流到1275Hz,每隔5Hz采樣,總共有256個(gè)值。 120額定容量 額定電流 50HZ尺寸 金屬化聚丙烯膜緊湊型交流系列MKK電容器專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，可以滿足這些應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電容器使用壽命、穩(wěn)定性及浪涌電流耐受能力的嚴(yán)格要求。 元件清單名稱代號(hào)個(gè)數(shù)規(guī)格符號(hào)備注PLCPLC1S7200CPU226,DC繼電器輸出擴(kuò)展模塊2EM2314模擬量輸入接觸器KM7CJ20100熔斷器FU12RLS1100額定電壓120v，額定電流20120A電流互感器1LZZBJ910C，額定輸出100v電壓互感器1JSZJK10Q，額定輸出10A電壓變送器1CPV33A4A420額定輸出420mA電流變送器1CPA33V1A420額定輸出420mA功率因數(shù)表1PMAC625Z額定輸出420mA諧波檢測(cè)儀1Elspec G4000額定輸出420mA表1第四章 無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)西門子STEP7是用于SIMATIC S7300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語(yǔ)句表進(jìn)行編程操作。使用S7200可編程控制器主要使用STEP7Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程和其它一些相關(guān)處理。它提供三種編輯器來(lái)創(chuàng)建你的程序：梯形圖、語(yǔ)句表和功能塊圖。語(yǔ)句表編輯器按照文本語(yǔ)言的形式顯示程序，此編輯器允許你輸入指令助記條款來(lái)創(chuàng)建你的控制程序。它的指令語(yǔ)法與一個(gè)繼電器梯形邏輯圖相似，當(dāng)電信號(hào)通過各個(gè)觸點(diǎn)、復(fù)合元件以及輸出線圈時(shí)，梯形圖可以讓你追蹤電信號(hào)在電源示意線之間的流動(dòng)。與機(jī)器碼相似，如果一個(gè)程序是用語(yǔ)句表編寫的，CPU執(zhí)行程序時(shí)則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。復(fù)合功能(如數(shù)學(xué)功能)可用邏輯框相連直接表達(dá)。(2)手動(dòng)：有操作人員親自控制中間繼電器投切。只有畫出流程圖，才能快捷的編寫出梯形圖，并最終完成程序設(shè)計(jì)。 為了實(shí)現(xiàn)控制工藝的控制要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在PLC控制系統(tǒng)中要遵循以下幾點(diǎn)：1最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。3保證系統(tǒng)安全可靠。PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是針對(duì)生產(chǎn)工藝的控制程序的設(shè)計(jì)，也就是常說(shuō)的用戶程序設(shè)計(jì)。列出輸入輸出分配表的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。并于設(shè)定值進(jìn)行比較。上面所示的梯形圖是個(gè)自加一模塊，是如果滿足VW104內(nèi)存單元數(shù)值小于10700但大于9300并且VW134內(nèi)存單元大于10小于91則加一的一個(gè)模塊，若內(nèi)存單元VW104的數(shù)值大于10700，則VW200的存儲(chǔ)的數(shù)字減一，在諧波電壓，諧波電流超上限，或者電網(wǎng)電壓超下限時(shí)。，終止并返回開始。上下位機(jī)的數(shù)據(jù)通信遵循MODBUS協(xié)議。（3）添加了新的工程之后，我們就開始正式開發(fā)程序，單機(jī)“開發(fā)”，我們進(jìn)入開發(fā)系統(tǒng)窗口，（4）（4）我們首先創(chuàng)建畫面，點(diǎn)擊左邊邊框的“窗口”，（5）所窗口。（11）這樣，一個(gè)基本的PLC監(jiān)控畫面就做好了。（1）雙擊力控，（2）的界面（2）我們可以設(shè)置“設(shè)備名稱”為‘PLC’ 在設(shè)備地址處，我們可以定義為“1”。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)就完成了。定義變量部分。圖53（7）圖53（8）得到了原始報(bào)表界面如圖53（8），我們就可以對(duì)保鏢進(jìn)行編輯，我們先雙擊原始的報(bào)表界面如圖53（9）所示，由于我們報(bào)表的內(nèi)容是反映上位組態(tài)中各量的，所以我們要送數(shù)據(jù)庫(kù)中采集數(shù)據(jù)，所以我們選用力控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表。圖53（10）在報(bào)表向?qū)У?第三步（見圖53（11）），我們就可以設(shè)置我們所需要報(bào)表的格式，我們可以自己選定日，周，月，年報(bào)表方式，此外還可以對(duì)報(bào)表經(jīng)行最后統(tǒng)計(jì)，單元格取值類型可以是瞬時(shí)值，也可以是平均值，最大值或最小值。圖53（11）在向?qū)У牡谒牟剑ㄒ妶D53（12）），中設(shè)置時(shí)間格式，基準(zhǔn)行與基準(zhǔn)列，其中基準(zhǔn)行列是設(shè)定從報(bào)表第幾行第幾列生成報(bào)表.圖53（12）完成第四步后，我們開始最后的報(bào)表完成如圖53（13），這里是選擇數(shù)據(jù)源和變量，選擇我們需要在報(bào)表中體現(xiàn)什么內(nèi)容。圖53（13）我們將所有點(diǎn)列表全部添加之后，點(diǎn)擊完成，就出現(xiàn)了如圖圖53（14）所示內(nèi)容。此設(shè)計(jì)的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)能夠既能電網(wǎng)正常時(shí)能保證功率因數(shù)在合理范圍內(nèi)，又能在電網(wǎng)電壓不滿足條件時(shí)切除控制系統(tǒng)保護(hù)自身，同時(shí)，還可以進(jìn)行手動(dòng)投切，滿足多樣化的控制方式。而主電路一次測(cè)的電壓電流，以及功率因數(shù)，和二次側(cè)的諧波數(shù)據(jù)。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)剛開始的時(shí)候由于我沒有弄明白無(wú)功補(bǔ)償具體的工作過程，在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)沒有多大的問題，到后來(lái)開始編寫程序也遇到了很大的問題，尤其是數(shù)據(jù)測(cè)量這塊，但最終又經(jīng)過一番認(rèn)真仔細(xì)的翻閱相關(guān)資料后我解決了這個(gè)問題，這也使得我認(rèn)識(shí)到自己的不足。不論是硬件設(shè)計(jì)還是軟件設(shè)計(jì)與實(shí)際的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)有很大的差距，由于我時(shí)間沒有好好把握，最后只能做到此程度。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我受益非淺，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)上的不足，如在學(xué)習(xí)上不夠認(rèn)真仔細(xì)，不重視細(xì)節(jié)等等許多的問題，但同時(shí)也增強(qiáng)了我的發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。在不久的將來(lái)我就要走上工作崗位，這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我來(lái)說(shuō)已經(jīng)沒有了，我們非常重視。當(dāng)然這次的設(shè)計(jì)也有許多的不足和優(yōu)化的地方，若將此系統(tǒng)稍加改動(dòng)，增加RS232接口電路，就可以與打印機(jī)相連，實(shí)時(shí)的各個(gè)狀態(tài)，由于我的硬件比較復(fù)雜，水平有限沒有去實(shí)現(xiàn)這一功能。參考文獻(xiàn)[1]：重慶大學(xué)出版社，1995[2]：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[3]：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2000[4]SIEMENS S7200 用戶手冊(cè)[6][J].輕金屬,1994[7]：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[8]：[9]：[10]：[11]：外文翻譯英文原文Ore furnace partIn industry, most of the electrical equipment belong to the inductive load, these equipment in operation to absorbLarge amount of reactive power, while in large metallurgical enterprises, the ore heat furnace is a kind of power consumption of huge industrial furnace according to the industrial furnace structure characteristics and work characteristics, ore furnace natural power factor is difficult to reach more than , most of the natural power factor are between ~, lower power factor not only makes the transformer efficiency, consume a large amount of useless. Reactive power to increase the power factor of the power supply system is reduced, thus the system voltage drop, the equipments can not be sufficiently utilized, increasing line loss and reduce power supply equipment 39。 two is to reduce the reactance, the dominant electric furnace transformer secondary side two current loop equipment reactance value of the total reactance value from 60% to70%, so the electric furnace transformer reactance should be as low as possible. In EAF process parameters and equipment parameters has been established, to improve the power factor of system, the most effective way is to increase the power capacitor reactive power pensation. The electric furnace.Reactive power pensation in three ways, high pres