時間:2023-10-12 09:38:55
序論:在您撰寫工業(yè)應(yīng)用機(jī)電設(shè)備時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:微電子;機(jī)電設(shè)備;工業(yè);應(yīng)用探討
信息技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)電子設(shè)備的產(chǎn)生催生了機(jī)電一體化時代的到來,所謂的機(jī)電一體化技術(shù)是把電工電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等一系列技術(shù)結(jié)合,再綜合應(yīng)用于實際的綜合技術(shù),現(xiàn)代化自動生產(chǎn)設(shè)備可以說為機(jī)電一體化的設(shè)備。微型計算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結(jié)成如下三點:第一,直接控制機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程;第二,機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)期間加強(qiáng)各物理參數(shù)的自動測試,進(jìn)行測試結(jié)果的顯示記錄,在計算、存儲、分析判定并處理測量參數(shù)或指標(biāo);第三,進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督。機(jī)電一體化系統(tǒng)里微電子控制機(jī)電設(shè)備怎樣進(jìn)行適宜計算機(jī)選擇,怎樣設(shè)計硬件系統(tǒng),怎樣組織軟件開發(fā),怎樣對現(xiàn)有計算機(jī)系統(tǒng)等進(jìn)行維護(hù)與使用是相當(dāng)關(guān)鍵的,也是值得探索的
課題。
1微電子控制機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的組成和原理
在某微電子控制機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中,主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設(shè)備組成的。在控制系統(tǒng)當(dāng)中,管路壓力變送器主要是檢測控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個變量,接著將數(shù)據(jù)信號向PLC當(dāng)中傳送,并且通過PLC進(jìn)行分析和計算,將信號發(fā)送信號控制器,通過信號控制器來控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn),在設(shè)計系統(tǒng)的過程中需要與實際情況合理的進(jìn)行結(jié)合,并且對變頻器的輸出頻率進(jìn)行確認(rèn),輸出頻率在整個系統(tǒng)設(shè)計過程中具有非常重要的意義,和系統(tǒng)的控制息息相關(guān),在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚(yáng)程參數(shù)等。在整個系統(tǒng)當(dāng)中控制流程的用水量變化,主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進(jìn)行分析和計算,可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率,合理的分配能源,讓工作的效率提高,起到節(jié)約資源的
作用。
2微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用
1)可編程序控制器(PLC)的應(yīng)用。從PLC的角度進(jìn)行分析,其主要優(yōu)勢在于具有很強(qiáng)的控制能力,而且穩(wěn)定性較高,機(jī)身體積相對較小,可以有效的和其他的配件進(jìn)行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,因為機(jī)電設(shè)備往往會占據(jù)一定的面積,如果想讓其廠房中的占比較高,就一定要注意讓廠房的空余面積加大,盡量讓控制器的數(shù)量減少,讓機(jī)電設(shè)備的數(shù)量增多,與此同時還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比,其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源,讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低,讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加,由于PLC設(shè)備可以有效的和其他設(shè)備之間進(jìn)行組合,可以靈活方便的在廠房當(dāng)中進(jìn)行布設(shè),讓一機(jī)多用??梢詫崿F(xiàn)讓廠房的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到簡化,對設(shè)備維護(hù)中耗費(fèi)的人力物力進(jìn)行控制,減少人力輸出,可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢在于可以通過現(xiàn)場總線和生產(chǎn)設(shè)備之間
進(jìn)行連接,有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn),可以動態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過程,確保在生產(chǎn)過程中,第一時間解決生產(chǎn)時產(chǎn)生的故障,避免由于機(jī)械故障而導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度停滯,讓設(shè)備的維護(hù)開支得到控制,PLC的計算速度很快,可以輕松的對生產(chǎn)時的任何變動進(jìn)行管理和控制,有效的防止由于設(shè)備變化控制器無法及時應(yīng)對而產(chǎn)生的問題,PLC還可以進(jìn)行相關(guān)的升級,伴隨當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,就算生產(chǎn)線當(dāng)中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動,只需要正確的調(diào)整,控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。
相比于其他編程操作,PLC控制器在編程的過程中較為方便,員工通過短時間的訓(xùn)練就可以熟練的掌握編程的技巧,在實際操作的過程中工作步驟相對較為簡單,可以很容易的掌握設(shè)備的維修安裝以及操作,由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言,就可以對其進(jìn)行熟練的掌握。對控制器的工作語言進(jìn)行了解,當(dāng)出現(xiàn)故障的時候可以及時的調(diào)整和處理控制器。
2)變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動與手動兩類,手動工作狀態(tài)即在PLC結(jié)束工作后展開的人工操作行為,經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對變頻器輸出頻率進(jìn)行給定。自動工作狀態(tài)實質(zhì)是PLC輸出信號為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比,PLC控制可節(jié)電,更好進(jìn)行水泵磨損控制,在延長設(shè)備壽命與實現(xiàn)系統(tǒng)自動化水平提升中發(fā)揮了重要作用。
第一,和傳統(tǒng)正弦波控制技術(shù)相比,因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術(shù),先進(jìn)性和獨(dú)特性在性能上得到充分凸顯,同時因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、諧波成分小等特征,這對我國電網(wǎng)而言輸出電壓自動調(diào)整功能能充分進(jìn)行優(yōu)勢發(fā)揮。第二,變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可輸入多種模擬信號(如電流、電壓、頻率等效范圍檢測,轉(zhuǎn)速追蹤等);并且變頻器可實現(xiàn)擺頻運(yùn)行與程序運(yùn)行等一系列模式。第三,因變頻器全系列元件應(yīng)用的是西門子產(chǎn)品,有極強(qiáng)的保護(hù)性能,可靠穩(wěn)定,能很好的避免過流、短路、過壓等問題,確保本機(jī)能正常運(yùn)行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性,產(chǎn)品質(zhì)量好,設(shè)定簡單等使得其有更強(qiáng)的適用性。
3)電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時候,保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過程中,應(yīng)該采取邊安裝邊測電的方式,這樣更能使電流穩(wěn)定,這同樣屬于工作期間需引起重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后,不要急著通電,應(yīng)該先再次檢查電路是否安裝正確,查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外,測量一下接觸元器件的連接點,這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方,若有漏電情況應(yīng)該及時對此進(jìn)行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用,在安裝電路的時候,一定要小心謹(jǐn)慎,綜合考慮多方面因素,不要遺漏一些小問題,有時一些小問題也可能出大錯,保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設(shè)備的安裝穩(wěn)定。應(yīng)認(rèn)真復(fù)查電路,查看電路有無正確安裝,或存在設(shè)備多安裝或少安裝的現(xiàn)象,同時應(yīng)認(rèn)真檢測每個接觸元器件連接點,明確有無接觸不良或短路現(xiàn)象,若發(fā)生漏電務(wù)必要及時維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結(jié)如下:
第一,應(yīng)認(rèn)真查看明確電路整體狀況,了解電路面板線有無準(zhǔn)確連接,有無看似連接實際并未連接的線,或易短路的線;是否存在兩條或多條線混淆的情況;此后,使用最小量程檔的萬用表對電路面板進(jìn)行檢查,查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路,地線是否漏接,電源連線連接的安全性等,同時需測量電源有無短路現(xiàn)象。測量期間可直接進(jìn)行元器件連接點測量,如此可明確有無以上情況的同時又弄清楚是否存在接觸點不良現(xiàn)象。第二,電路調(diào)試過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一即硬件電路調(diào)試。調(diào)試期間務(wù)必要注意細(xì)小環(huán)節(jié)的把控,根據(jù)電路功能原理做好各個單元電路的調(diào)試,再作整體調(diào)試,后進(jìn)行整個電路的調(diào)試。電路在工業(yè)生產(chǎn)里發(fā)揮的作用是相當(dāng)大的,電路安裝過程里務(wù)必要綜合考量多方因素,認(rèn)真謹(jǐn)慎,切不可遺漏或放過存在的小問題,確保電路穩(wěn)定性得到保障。
【關(guān)鍵詞】微電子控制;機(jī)電設(shè)備;工業(yè)
中圖分類號:TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914x(2014)08-01-01
概述
在我國當(dāng)前電子技術(shù)飛速發(fā)展的過程中,現(xiàn)代化的電子設(shè)備實際上已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了各個不同的機(jī)械控制領(lǐng)域中。就目前來說,電子設(shè)備的發(fā)展速度極為迅速,并且保持著較高的增長速度。在這種情況下,促使了機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn),機(jī)電一體化技術(shù)僅僅從技術(shù)層面上來說,該技術(shù)術(shù)語多學(xué)科類型的復(fù)雜交叉總額和技術(shù)。該技術(shù)中包含了電力電子、接口、信號、信息、自動控制、機(jī)械、微電子等方面的群體技術(shù)結(jié)合。但是隨著計算機(jī)的硬件微型化以及信息處理能力的提升,都促使處理功能得到了增強(qiáng),并且使得微型計算機(jī)成為了機(jī)電控制系統(tǒng)的核心。下文主要針對電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的你探討。
1系統(tǒng)組成及原理
本系統(tǒng)本身主要是利用PLC、變頻器、管路壓力變送器、多臺循環(huán)離心泵等幾個方面所組成,而這部分管路的水壓水屬于被控的變量值,蒸發(fā)量、給水量則是屬于兩個輔質(zhì)的沖量,這三個變量在實際運(yùn)行的過程中,主要是通過電動差壓中所存在的變送器來進(jìn)行相應(yīng)的檢測,之后再直接通過PLC輸出的計算機(jī)4-20mA的電流信號,從而達(dá)到水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)的目的。該系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計的過程中,首先要針對變頻器中所存在的輸出頻率,這主要是由于該參數(shù)最終的選擇,會直接對于整個電子控制系統(tǒng)的控制效果帶來直接影響,同時,應(yīng)當(dāng)要依據(jù)水泵的流量、揚(yáng)程等方面的數(shù)據(jù)最大值、最小值來進(jìn)行最終的確定。而系統(tǒng)所檢測到的用水量大小,能夠直接通過壓力變送器來反映到PLC之中,最后利用PLC進(jìn)行循環(huán)泵分配,從而靈活的對于循環(huán)泵運(yùn)行頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),切實有效的滿足能源的合理分配要求。并且在該套系統(tǒng)之中,被主要控制的便是管路中的循環(huán)水壓力。管路循環(huán)水之中所存在的壓力,是直接隨著實用點的變化而變化,之后再通過壓力變送器來將相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋到PLC之中來進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。
2可編程序控制器(PLC)的特點與應(yīng)用
PLC是以微處理為主的工業(yè)控制器,它的主要功能有邏輯運(yùn)算功能、定時控制、計數(shù)控制、步進(jìn)控制、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理等。PLC的主要待點是:
2.1體積小.省電,可以積木式組合,而且價格低衰。由于PLC吸取了微電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的最新成果,因此發(fā)展十分迅速。從單機(jī)自動化到整條生產(chǎn)線的自動化.乃至整個工廠的生產(chǎn)自動化,從柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到大型分散型控制系統(tǒng),PLC均擔(dān)當(dāng)了重要角色。PLC與數(shù)控技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人已成為機(jī)械工業(yè)自動化的三大支柱。
2.2可與工業(yè)現(xiàn)場信號直接連接?,F(xiàn)代PLC具有數(shù)字和模擬量輸入/輸出。除了適用于離散型開關(guān)量控制系統(tǒng)外.也能應(yīng)用于連續(xù)的流程控制。
2.3控制程序可變.具有很好的柔性。在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下不必改變PLC的硬設(shè)備.呆需改變程序就可滿足要求。
2.4編程操作容易.便于安裝及維修。由于PLC使用編程器進(jìn)行編程和監(jiān)控,使用人員只需掌握梯形圖語言就可進(jìn)行程序的編程和調(diào)試。而且PLC有完普的自診斷功能,可以很快查找出故障的原因.容易進(jìn)行維修。
2.5具有高度的可靠性.適用于工業(yè)環(huán)境。PLC產(chǎn)品的平均故障間隔時間可達(dá)到5年以上.而且PLC不要求專用設(shè)施的機(jī)房,因此為工業(yè)現(xiàn)場的提供了方便。
應(yīng)用程序開發(fā)可以在個人計算機(jī)上進(jìn)行的。開發(fā)最終生成的可執(zhí)行文件.可使用Microsoh embedded Visual c++開發(fā)環(huán)境提供的下載功能.通過串口下載給人機(jī)界面。工作時,PLC等工控設(shè)備運(yùn)行它的控制程序.而人機(jī)界面則運(yùn)行這個下載的可可執(zhí)行文件。兩者通過串口進(jìn)行通訊,但通訊的主動方為人機(jī)界面。人機(jī)界面依監(jiān)控要求,向PLC等發(fā)送通訊命令,PLC則作相應(yīng)的應(yīng)答。人機(jī)界面從PLC上收到應(yīng)答的數(shù)據(jù)后在控制面板上,以文字等的界面顯現(xiàn)出來供用戶觀察。還可把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯、打印,甚至于向ERP等管理信息系統(tǒng)傳送。
如須對PLC或控制對象進(jìn)行干預(yù),也可在人機(jī)界面的控制面板上.向PLC發(fā)送命令或數(shù)據(jù),以實現(xiàn)相應(yīng)的控制。
3變頻器調(diào)速器特點:
3.1變頻器本身在性能的選擇上,采用了極為獨(dú)特的,具有先進(jìn)電壓空間矢量控制的技術(shù),該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比而言,有著較為明顯的優(yōu)勢:諧波成分小、低速轉(zhuǎn)矩大、穩(wěn)定性強(qiáng)、效率高,同時其自身還具備了相應(yīng)的自動調(diào)節(jié)功能,能夠充分的滿足我國電網(wǎng)需求。
3.2在功能上,使用了鍵盤電位器、鍵盤、外部端子、多功能段子等多種不同操作形式的方式,利用多種不同的方式來對輸入的信號進(jìn)行了相應(yīng)的模擬。例如輸入電流、電壓、最大值等方面。
3.3 從可靠性上來說,該結(jié)構(gòu)有著極為獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性,整個系列的所有主體元件,群吧是使用的SIEMENS產(chǎn)品,這類型的產(chǎn)品自身有著較為良好的保護(hù)性能,即便是出現(xiàn)了過壓、短路、過流等方面的現(xiàn)象,都不會直接引發(fā)故障,其表面使用了較為先進(jìn)的貼裝技術(shù)。在低溫狀態(tài)下,呈現(xiàn)出了良好的防護(hù)兇過,無論是壽命橫舉哀是先進(jìn)性都較為良好。其中,鍵盤布局極為合理、簡潔、耐用,操作所產(chǎn)生的效率較高。
4變頻器的工作要求及狀態(tài):
4.1變頻器上限
頻率為50Hz,下限頻率為l0Hz的工作范圍。42t加速時間為30秒.減速時間為20秒。43外部端子操作.接收DCO-l0V電壓信號進(jìn)行無級調(diào)速。:變頻器調(diào)速器在制藥機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用是可二行的,不但實現(xiàn)自動化.而且節(jié)省的效果十分顯些著,對生產(chǎn)效率也得到提高,整個生產(chǎn)線所呈現(xiàn)出的生產(chǎn)效益,能夠最大限度的提升企業(yè)在市場上的競爭力。
4.2變頻設(shè)置和維護(hù)
變頻器本身主要是和外部電路進(jìn)行連接之后,再進(jìn)行輸入、輸出端子設(shè)置。手動和自動兩種工作狀態(tài),手動工作狀態(tài)通過調(diào)節(jié)電位器來給定變擬器抽出栩率.這種工作狀態(tài)是在PLC因某種情況停用時進(jìn)行操作的,自動工作狀態(tài)時由PLC的抽出信號進(jìn)行控制。在實際應(yīng)用中,此系統(tǒng)較傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方,最突出的優(yōu)點是同期節(jié)電率高達(dá)近20%并且水泵磨損嚴(yán)重的問題得到解決,維修率明顯降低.延長設(shè)備的使用壽命而且能更好地提高系統(tǒng)的自動化水平。
5結(jié)束語
綜上所述,機(jī)電一體化已經(jīng)逐漸占據(jù)了工業(yè)發(fā)展過程中的主導(dǎo)地位,并且這也是我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。計算機(jī)控制理論是屬于機(jī)電一體化的關(guān)鍵核心內(nèi)容,這一技術(shù)實際上也應(yīng)當(dāng)要與微電子控制機(jī)電設(shè)備技術(shù)想結(jié)合,才能夠在各個不同的行業(yè)領(lǐng)域之中發(fā)揮出更大的權(quán)利,而以工業(yè)生產(chǎn)過程中所廣泛應(yīng)用的相應(yīng)電動機(jī)來作為被主要控制的對象,來構(gòu)建出計算機(jī)控制綜合體系,如此以來,便能夠使得電子控制機(jī)電設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,走上可持續(xù)的道路。
參考文獻(xiàn)
[1] 李剛,冷俊. 淺談我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 科技資訊. 2009(01)
[關(guān)鍵詞]微電子控制;機(jī)電設(shè)備;工業(yè)
[DOI]1013939/jcnkizgsc201533046
工業(yè)機(jī)電設(shè)備在利用機(jī)電一體化系統(tǒng)時,微型計算機(jī)發(fā)揮著十分重要的作用,主要包括控制機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)過程、對物理參數(shù)進(jìn)行測試和記錄、對測量參數(shù)進(jìn)行計算與分析、監(jiān)管機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程等。計算機(jī)選擇、硬件系統(tǒng)設(shè)計、團(tuán)建開發(fā)以及計算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)等工作都是機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要內(nèi)容。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成以及運(yùn)行原理
本系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括一臺可編程邏輯控制器(PLC)、一臺變頻器、一臺管路壓力變送器、多臺循環(huán)離心泵。其中電動差壓變送器對給水量、蒸發(fā)量以及管路水量這三個變量進(jìn)行檢測,最后由可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行計算,并輸出4~20mA的電流信號,對變頻器進(jìn)行控制,實現(xiàn)調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速的目的。
系統(tǒng)的設(shè)計需要全面考慮多方面因素,才能保證正常運(yùn)行,由于變頻器的輸出頻率對整個系統(tǒng)的控制效果具有直接重要的決定作用,因此首先應(yīng)對變頻器的輸出頻率進(jìn)行確定,通過對水泵流量、揚(yáng)程以及用水量的最大程度與最小程度進(jìn)行確定,確定輸出頻率。在系統(tǒng)中,PLC可以通過壓力變送器將用水量的大小反映出來,再分配給循環(huán)離心泵,同時工作人員應(yīng)對循環(huán)泵的頻率進(jìn)行及時調(diào)節(jié),以保障能源分配的合理性。管路循環(huán)水的壓力是本系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制變量,使用點的多少會直接影響到管路循環(huán)水壓力的大小,壓力情況通過壓力變送器傳輸?shù)絇LC實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)。
2可編程邏輯控制器的特征與應(yīng)用情況
21特征
可編程邏輯控制器(PLC)作為工業(yè)控制器具有邏輯運(yùn)算、計數(shù)控制、定時控制、步進(jìn)控制、數(shù)據(jù)處理以及A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能,主要進(jìn)行微處理。PLC具有體積小、省電、價格低廉、實現(xiàn)積木式組合等特征,同時吸取了計算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù),其發(fā)展速度很快。PLC在機(jī)電設(shè)備單機(jī)自動化、生產(chǎn)線自動化控制、工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中都具有重要作用,并且在柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人以及大型分散型控制系統(tǒng)中均發(fā)揮出不可忽視的優(yōu)勢。當(dāng)前PLC、工業(yè)機(jī)器人以及數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為機(jī)械工業(yè)中自動化控制的三大關(guān)鍵技術(shù)。
當(dāng)前,PLC已經(jīng)實現(xiàn)了直接與工業(yè)現(xiàn)場信號進(jìn)行連接的功能,其數(shù)字及模擬量輸入、輸出功能不僅在離散型開關(guān)量控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,同時在連續(xù)的流量控制過程中也經(jīng)常被應(yīng)用。
PLC的控制程序可以按照需求進(jìn)行調(diào)整和變化,柔性較好。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備需要更新或生產(chǎn)工藝流程出現(xiàn)調(diào)整時,PLC的硬件設(shè)備不需要進(jìn)行改變,只需要對其控制程序按要求進(jìn)行調(diào)整即可,具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。
PLC的編程操作較為便捷,安裝及維修都十分方便。PLC的編程和監(jiān)控是通過利用編程器實現(xiàn)的,因此,使用者在對控制程序進(jìn)行調(diào)試和編程時只需掌握梯形圖語言就可以。同時,PLC的自診斷功能較好,在故障出現(xiàn)時能夠及時進(jìn)行維修。
22應(yīng)用情況
PLC應(yīng)用程序的開發(fā)可以直接在個人計算機(jī)上進(jìn)行并生成可執(zhí)行文件,對Microsoft embedded Visual C++開發(fā)環(huán)境提供的下載功能可以進(jìn)行直接使用。PLC在應(yīng)用中運(yùn)行控制程序,同時人機(jī)界面中會運(yùn)行可執(zhí)行文件。利用串口兩者可以實現(xiàn)通信,并且人機(jī)界面為主動方。PLC通過接收人機(jī)界面發(fā)送的監(jiān)控要求,完成相應(yīng)的操作,并將相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)反饋給人機(jī)界面,從而實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲、打印以及傳輸至ERP管理系統(tǒng)等。
3變頻器調(diào)速器的作用
其一,相較于傳統(tǒng)的正弦波控制技術(shù),由于變頻器采用電壓空間矢量控制技術(shù),在性能上體現(xiàn)出更好的先進(jìn)性與獨(dú)特性,并且具有低速轉(zhuǎn)矩大、諧波成分小以及運(yùn)行穩(wěn)定性更好等明顯特征,相對于我國電網(wǎng)來說其輸出電壓自動調(diào)整的功能發(fā)揮出很大優(yōu)勢。其二,變頻器具有鍵盤電位器、外部端子以及多功能端子等多種操作方式,使其功能更加全面,能夠?qū)Χ喾N模擬信號進(jìn)行輸入,包括電壓、電流、頻率等效范圍檢測、轉(zhuǎn)速追蹤等。同時,變頻器還具有擺頻運(yùn)行及程序運(yùn)行等多種模式。其三,由于變頻器全系列主元件均采用西門子產(chǎn)品,保護(hù)性能更強(qiáng),更具可靠性,能夠?qū)Χ搪贰⑦^流、過壓等問題進(jìn)行預(yù)防,保證本機(jī)的正常運(yùn)行。同時變頻器的絕緣耐壓性能較好,產(chǎn)品質(zhì)量高,鍵盤布局合理、設(shè)定簡潔等特征使其應(yīng)用性更強(qiáng)。
4變頻器的工作狀態(tài)
變頻器的工作狀態(tài)包括手動和自動兩種,其中手動工作狀態(tài)主要是在PLC停止工作時進(jìn)行人工操作行為,通過調(diào)節(jié)電位器對變頻器的輸出頻率進(jìn)行給定。自動工作狀態(tài)即由PLC的輸出信號對變頻器的輸出頻率進(jìn)行控制。相較于傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥控制方式,PLC控制具有節(jié)電、控制水泵磨損等優(yōu)點,對延長設(shè)備壽命以及提高系統(tǒng)的自動化水平具有重要作用。
5調(diào)試電路
在進(jìn)行電路調(diào)試時可以通過兩種方法進(jìn)行,一是在全部電路安裝結(jié)束后進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試,二是在電路安裝過程中進(jìn)行調(diào)試,以電路原理框圖中的功能將復(fù)雜電路劃分為單元進(jìn)行同步安裝和調(diào)試,在單元安裝與調(diào)試的基礎(chǔ)上逐漸擴(kuò)大范圍,最后完成整機(jī)調(diào)試。下文主要對應(yīng)用第二種調(diào)試方法的調(diào)試工作進(jìn)行分析。
在調(diào)試電路的過程中,首先,應(yīng)通過目測對電路面板進(jìn)行仔細(xì)檢查,判斷電路連線、連橋等是否正確可靠,是否存在虛接、短路或混線等問題。其次,在初步的目測檢查后進(jìn)行靜態(tài)檢查,利用萬用表的最小電阻量程檔對電路面板進(jìn)行檢查,對開路、閉路、地線連接、電源連線以及電源到地情況進(jìn)行檢查。在電路安裝結(jié)束后,應(yīng)先以原理為依據(jù)為電路連線等各方面進(jìn)行全面檢查,確定無誤后再通電。在電路測量中為了排查接觸不良等情況,應(yīng)盡可能對元器件的連接點進(jìn)行直接測量,在對電源電壓進(jìn)行測量時應(yīng)保證電壓情況正常,尤其是連接PLC以及調(diào)速變頻器電路上的電源電壓,必須保證是正確的。最后,對硬件電路進(jìn)行調(diào)試,應(yīng)綜合全面地將各種影響因素考慮進(jìn)去,按照電路功能的原理要求進(jìn)行調(diào)試,對硬件各部分單元電路進(jìn)行仔細(xì)調(diào)試,最后進(jìn)行整體調(diào)試。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】企業(yè);運(yùn)煤;配煤;設(shè)備;電氣自動化
1、膠帶輸送機(jī)
膠帶輸送機(jī)是供熱企業(yè)等使用的主要運(yùn)輸煤原料的機(jī)電設(shè)備,它具有輸送連續(xù)、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、動力消耗較少、維護(hù)保養(yǎng)簡單,可能實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。斜輸送時傾角較小膠帶輸送機(jī)的傾角一般最大值為18°~22°。
1.1膠帶輸送機(jī)的主要結(jié)構(gòu)分析
膠帶輸送機(jī)由輸送帶、駔動裝置、滾動、托輥和拉緊裝置等組成。
(1)輸送帶。輸送煤料的輸送帶上下膠層厚度分別為3.0mm及1.0mm,輸送焦炭的輸送帶上下厚度為6.0mm及1.5mm。
(2)驅(qū)動裝置。這是膠帶輸送機(jī)的動力部分,主要由電動機(jī),聯(lián)軸器和減速機(jī)等組成。
(3)滾動。有傳動滾筒(傳動輪)和改向滾筒(改向輪)兩種。前者是動力傳遞的主要部件,輸送帶靠與它之間的磨損力運(yùn)行。后者是輸送機(jī)的尾輪做拉緊和輸送帶改向而用。
(4)托輥。用以支撐輸送帶和帶上的物料,保持運(yùn)行穩(wěn)定。托輥按其形狀與作用不同一般分為:槽型托輥,平型托輥,調(diào)心托輥,緩沖托輥等。
(5)拉緊裝置。為確保輸送有其足夠的張力,使輸送帶和滾筒間產(chǎn)生一定的摩擦力,并限制輸送帶在各支撐間的垂度,使輸送機(jī)安全有序運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)置。其主要形式有螺旋式、車式和垂直式等拉緊裝置。
1.2膠帶輸送機(jī)的操作和維護(hù)技術(shù)
輸送帶通常要在空載的情況下啟動。開、停車都要按順序,停車后在輸送帶上不可留有被輸送的物料。輸送機(jī)的邊緣最容易磨損,主要的預(yù)防方法是避免輸送帶跑偏,槽型托輥安裝不正、傳動滾筒與尾部滾筒不平行,滾筒表面有黏結(jié)物、接頭不正、給料流不正等均可能造成輸送帶跑偏,出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象要及時處理,減少磨損,延長輸送帶的使用壽命。在運(yùn)行過程中,要使輸送帶保持適中的松緊程度。輸送機(jī)的傳動滾筒、托輥均要正確旋動。對各滾筒及托輥要經(jīng)常清洗和換油。
近些年來,有的廠為確保膠帶輸送機(jī)的正常工作,安設(shè)有膠帶輸送機(jī)跑偏自動調(diào)整斷流打滑自動指示,流槽堵塞自動報警等裝置,效果很好,對于改進(jìn)操作、進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維護(hù)有重要作用。
2、電磁分離裝置
在供熱工廠,所用的煤料有時在采煤運(yùn)輸過程中必須有雜鐵和其它金屬式雜物混入,如果不進(jìn)行剔除很有可能換壞機(jī)械設(shè)備,應(yīng)使用電磁分離裝置剔除鐵等金屬。
2.1懸掛式分離器
這種分離器掛在輸送帶上面,它檢修方便,應(yīng)用較廣;它的缺點是分離效果較差,不能把雜鐵全除去。滾筒式分離器安裝在膠帶輸送機(jī)的傳動筒內(nèi),分離效果好;而因檢修困難,并且一定要經(jīng)常清掃輸送帶和滾筒上的煤粉。CF型懸吊固定式電磁分離器存在激磁功率較小、磁場強(qiáng)度不足造成不能吸出煤層深部鐵物的缺點。
2.2帶式電磁分離器
帶式電磁分離器一般以從主膠帶輸送機(jī)運(yùn)送的煤料中吸取鐵磁性雜物它布置在輸送機(jī)的頭部或其它位置,其輸送帶由電動滾筒駔動,繞電磁鐵輸送,能自動連續(xù)的把吸附于輸送帶上的鐵物清除。
金屬探測器是用以檢測煤中的磁性金屬,使電磁分離器加大瞬時電流吸出磁性金屬,或發(fā)出信號從機(jī)械裝置截取鐵物,或在輸送機(jī)有大塊鐵物且電磁分離器不能把其吸出時,使輸送機(jī)停車以人工的方法撿出。通過這些方式避免磁性金屬送入粉碎機(jī),防止損壞粉碎機(jī)。金屬探測器安裝于膠帶輸送機(jī)上,輸送帶通過環(huán)形或矩形的導(dǎo)線圈,在鐵物通過線圈時,導(dǎo)致線圈中等效電阻的變化,所以,輸出電壓降低,發(fā)出信號,操作執(zhí)行機(jī)構(gòu),清除混在煤料中的鐵物。
3、自動配煤裝置
用人工檢測配煤的精確度調(diào)整配煤操作,其勞動強(qiáng)度很大,準(zhǔn)確度也不高,配煤質(zhì)量指標(biāo)也不穩(wěn)定,一些有煤做原料的工廠使用了按給定值自動控制各單種煤配入量的自動配煤系統(tǒng)。
將電子秤應(yīng)用于一些供熱廠的配煤生產(chǎn),效果非常顯著。稱量膠帶機(jī)和電子秤是一種自動控制裝置,以瞬時輸送量為控制對象,可控制在圓盤控制機(jī)或電磁振動給料器下面,除用以計量外,還能用于調(diào)節(jié)裝置控制給料機(jī)的轉(zhuǎn)速或振幅來調(diào)節(jié)下料量。
自動配煤的煤料根據(jù)要求的配入量,經(jīng)配煤盤或電動機(jī)給到稱量小膠帶機(jī)上,鋪在其上的煤料經(jīng)過稱量區(qū)時,由稱量托輥及秤框作用于質(zhì)量傳感器上。在傳感器承受質(zhì)量時,因彈性元件變形,便橋壁電阻失去平衡,橋路出現(xiàn)不平衡輸出電壓信號。速度傳感器是一個速度變換器,即靠變換器的滾輪與輸送帶直接摩擦而轉(zhuǎn)換成速度并把其線性地轉(zhuǎn)換成脈沖頻率信號,以模擬膠帶機(jī)的速度大小。與質(zhì)量傳感器得出的質(zhì)量信號相乘,模擬瞬時輸送量,并給出累計量;同時,產(chǎn)生供質(zhì)量傳感器的拱橋電壓。
傳感器送出正比質(zhì)量的毫伏信號,經(jīng)毫伏變送器將信號放大并轉(zhuǎn)換成0-10m丫的電流信號,再經(jīng)質(zhì)量顯示儀表及比例積分單元,分別指示出瞬時量和積累量。在實際下料量與給定值,再經(jīng)電流表出現(xiàn)偏差時,調(diào)節(jié)器給出偏差電流信號,經(jīng)過轉(zhuǎn)換電壓信號,自動改變電磁調(diào)度異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,改變配煤盤的工作轉(zhuǎn)速;以改變電磁振蕩器的振幅,使下料量調(diào)到給定值,進(jìn)行閉環(huán)自動調(diào)節(jié),實現(xiàn)自動配煤。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]縣級供電企業(yè) 變電設(shè)備 狀態(tài)檢修技術(shù) 缺陷 應(yīng)用
中圖分類號:F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0215-01
變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢修是近年來在變電設(shè)備維護(hù)技術(shù)發(fā)展中提出的新的管理理念和管理技術(shù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,合理地運(yùn)用變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù),可以有效地提高變電設(shè)備管理維護(hù)的效率和質(zhì)量,是提高縣級供電企業(yè)整個電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的重要手段。
1、縣級供電企業(yè)中變電站實施狀態(tài)檢修的原則
變電站設(shè)備的狀態(tài)檢修應(yīng)從實際出發(fā),按照“該修的修,修必修好”的原則,并且結(jié)合變電站的具體情況進(jìn)行具體分析,合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態(tài)檢修,把監(jiān)測和診斷設(shè)備的安裝事先融入規(guī)劃設(shè)計之中,待取得成功的經(jīng)驗后,再逐步推廣到下屬的變電站。至于那些故障率較低或非重要地區(qū)的變電站,為了預(yù)防事故發(fā)生而全部采用價格高昂的監(jiān)測診斷系統(tǒng),有時從經(jīng)濟(jì)上考慮是不合算的,我們可針對發(fā)生故障率較高的關(guān)鍵部件進(jìn)行監(jiān)測,安裝實用且功能簡單的監(jiān)測診斷設(shè)備。然后在探索設(shè)備使用壽命過程中,用科學(xué)的方法先逐漸延長變電站設(shè)備定期檢修的間隔,待變電站資金寬裕時,再試著對變電站設(shè)備采用狀態(tài)檢修。然而,對于那些數(shù)目多且重要性較低的部件和設(shè)備則壞了就更換,并不值得都進(jìn)行狀態(tài)檢修。
2、縣級供電企業(yè)傳統(tǒng)變電設(shè)備檢修方式存在的缺陷
2.1變電站故障維修模式存在的缺陷。①變電站在正常運(yùn)行過程中,一旦發(fā)生故障將會給企業(yè)和社會帶來巨大損失。因此,維修工作一定要在最短時間內(nèi)完成。通常狀態(tài)下,為了搶占維修時間,很多故障維修都沒有按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,直接導(dǎo)致故障維修水平的下降,造成系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。②變電站所有故障維修都是在系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)故障后進(jìn)行的,其被動性十分明顯,由于大部分故障都會一階段的潛伏期,如果沒有被及時發(fā)現(xiàn),一旦引起故障發(fā)生都會造成嚴(yán)重后果。③由于供電企業(yè)無法在系統(tǒng)運(yùn)行過程中判斷變電設(shè)備故障發(fā)生的準(zhǔn)確狀況,則所有的設(shè)備零部件都需要儲備,以備在故障發(fā)生后可以第一時間完成維修,盡快恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)。零部件儲備需要大量成本資金的投入,直接導(dǎo)致故障維修成本增加。
2.2變電站定期維護(hù)模式存在的缺陷。①任何變電設(shè)備的檢修都會對系統(tǒng)零部件進(jìn)行拆卸,拆卸活動過于頻繁也是系統(tǒng)正常運(yùn)行所存在的一個安全隱患。不僅維修人員的工作量提高了,有時會直接影響系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的降低。②定期維護(hù)即是要求無論系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否正常,達(dá)到檢驗時間后,都需要停止運(yùn)行配合設(shè)備檢修,這從經(jīng)濟(jì)角度分析是缺乏一定合理性的,會造成供電企業(yè)直接經(jīng)濟(jì)利益的損失。③變電設(shè)備檢修會造成一部分電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,這給其他運(yùn)行系統(tǒng)帶來超負(fù)荷壓力,導(dǎo)致不必要問題的出現(xiàn)。
3、縣級供電企業(yè)變電設(shè)備狀態(tài)檢修的主要技術(shù)
3.1設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測技術(shù)。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)報實際上就是設(shè)備狀態(tài)特征向量的一種預(yù)報,可以根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況和實際需要來設(shè)定設(shè)備的報警閾值,就可以對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測,并能預(yù)測一段時間內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的趨勢走向。變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測模型很多,有基于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測等?;诨疑到y(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測用于短期預(yù)測,并機(jī)械磨損較理想,因而對斷路器等設(shè)備更為重要。相對于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測具有良好的擬合精度,泛化能力和適用性強(qiáng)等優(yōu)點,能很好的處理和挖掘信息數(shù)據(jù),有效跟蹤環(huán)境的變化,且具有很強(qiáng)的容錯能力,在變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測中有很好的使用價值。
3.2變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測主要有在線監(jiān)測、離線監(jiān)測、定期解體點檢三個方面。在線監(jiān)測是通過變電所的分散控制系統(tǒng)、數(shù)字式電液調(diào)節(jié)器、信息管理系統(tǒng)等,在線監(jiān)測和顯示各設(shè)備狀態(tài)的特征參數(shù)。離線監(jiān)測是對變電設(shè)備定期不定期的通過振動監(jiān)測儀、油液分析儀、超聲波檢漏儀等監(jiān)測設(shè)備對變電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行提取。定期解體點檢是指在變電設(shè)備大修、小修、運(yùn)行低谷、停運(yùn)等情況下,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和工藝,對設(shè)備解體,檢測設(shè)備的使用情況,了解設(shè)備的變化。
3.3設(shè)備的故障診斷技術(shù)。故意的診斷主要在兩個方面得到體現(xiàn)。一種是綜合法診斷法,診斷前需要做大量的數(shù)據(jù)收集工作,包括在線監(jiān)測系統(tǒng)提供的大量數(shù)據(jù),如變壓器的絕緣情況、變壓器油色譜情況、變壓器運(yùn)行的溫度、負(fù)荷情況,開關(guān)類設(shè)備檢測結(jié)果,對設(shè)備的離線采集數(shù)據(jù),并歸納總結(jié)設(shè)備運(yùn)行信息。將這些收集整理的數(shù)據(jù)與基于知識的專家系統(tǒng)知識庫進(jìn)行匹配,最終診斷出結(jié)果。第二種是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能診斷又分為多種,對于變電設(shè)備的故障診斷,較多的是基于知識的智能診斷系統(tǒng)。
4、縣級供電企業(yè)變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用
4.1變電設(shè)備狀態(tài)評價中的應(yīng)用。通過應(yīng)用信息化技術(shù),科學(xué)地對所收集的信息進(jìn)行分析,實現(xiàn)對變電設(shè)備狀態(tài)的客觀評價,可以有效地提高設(shè)備檢修維護(hù)的有效性。變電設(shè)備管理工作人員可以結(jié)合管理設(shè)備的特點和需求,構(gòu)建一套輔助決策系統(tǒng),通過輸入既有的設(shè)備技術(shù)評價指標(biāo),結(jié)合科學(xué)有效的評價方法,快速、準(zhǔn)確地做出管理決策。設(shè)備典型故障樹分析就是現(xiàn)階段經(jīng)常采用的評價方式。應(yīng)用這種設(shè)備典型故障樹分析方法,結(jié)合對故障發(fā)生規(guī)律的總結(jié),可以有效地實現(xiàn)定量與定性分析,為故障發(fā)生率的計算提供科學(xué)的依據(jù)。
4.2信息收集中的應(yīng)用。在變電設(shè)備狀態(tài)檢修中,信息收集是整個工作的必要準(zhǔn)備階段,也是確保后續(xù)檢修工作順利開展的關(guān)鍵。一般來說,狀態(tài)信息主要包括設(shè)備的原始資料信息、檢修資料信息、運(yùn)行資料信息以及其他資料信息。設(shè)備原始資料信息主要包括出廠資料、設(shè)備臺賬、安裝報告、試運(yùn)行報告等;檢修信息包括設(shè)備日常檢修、維護(hù)、故障、在線監(jiān)測、帶電監(jiān)測以及試驗報告等多種信息;運(yùn)行資料信息記錄設(shè)備的運(yùn)行狀況、故障信息、跳閘信息、動作信息、缺陷信息等多種運(yùn)行期間所產(chǎn)生的信息;其他信息對一些同類設(shè)備等相關(guān)信息進(jìn)行整合與匯總。設(shè)備的管理部門要做好變電設(shè)備的日常信息收集與維護(hù),在設(shè)備發(fā)生狀態(tài)變化時,要對各種信息資料及時地進(jìn)行更新,并且及時地進(jìn)行收錄與匯總。
4.3在線監(jiān)測中的應(yīng)用。現(xiàn)階段較為廣泛采用的監(jiān)測系統(tǒng),可以實現(xiàn)對變電設(shè)備的局部變電情況、油色譜、介質(zhì)損耗等多方面進(jìn)行實時監(jiān)控,并且完成對數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄和處理,自動進(jìn)行報警。應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)時,要合理地結(jié)合離線監(jiān)測,實現(xiàn)對設(shè)備的全面檢查。通過日常對設(shè)備基礎(chǔ)狀態(tài)監(jiān)測所獲取數(shù)據(jù)的收集,實現(xiàn)了后期設(shè)備的有效管理與操作,并且為后期設(shè)備檢修提供了科學(xué)的參考依據(jù)。在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用,保證了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視的靈活性與持續(xù)性,可以在不停電的情況下對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評估和信息處理。
5、結(jié)束語
變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)在縣級供電企業(yè)中的應(yīng)用,有效地強(qiáng)化了檢修過程的合理性,極大地提高了對變電設(shè)備的維護(hù)管理能力。并且通過科學(xué)的分析與評估,降低了設(shè)備檢修成本與可靠性。狀態(tài)檢修本身有一個相對嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與制度,以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和保證電網(wǎng)供電的可靠性為原則,以狀態(tài)評價的手段來開展設(shè)備管理維護(hù)工作。因此,變電設(shè)備實施狀態(tài)檢修是非常必要的。
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關(guān)鍵詞:電動機(jī)軟起動器;全壓起動;可編程控制器
0 引言
電力拖動和電力拖動系統(tǒng)是用電能來驅(qū)動和控制生產(chǎn)機(jī)械拖動,驅(qū)動、控制,它由三個部分組成:電動機(jī),電動機(jī)的控制設(shè)備和保護(hù)設(shè)備,電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械的傳動裝置。在電力拖動的運(yùn)動環(huán)節(jié)中生產(chǎn)機(jī)械對電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求包含啟動;改變運(yùn)動的速度(調(diào)速);改變運(yùn)動的方向(正反轉(zhuǎn))制動。 電力拖動系統(tǒng)的控制方式一般有:1. 繼電——接觸器式有觸點斷續(xù)控制 2. 連續(xù)控制,為了使控制系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,常采用反饋控制系統(tǒng)。3. 可編程無觸點斷續(xù)控制;20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了順序控制器,它能根據(jù)生產(chǎn)的需要靈活的改變程序,使控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和通用性。1968年,美國通用汽車公司(GM)為了適用生產(chǎn)工藝不斷更新的需要,希望用電子化的新型控制器代替繼電器控制裝置,并對新型控制器提出了“編程簡單方便、可現(xiàn)場修改程序、維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu)、可靠性要高于繼電器控制裝置”等10項具體要求。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)上述要求,研制出了世界上第一臺可編程控制器,并成功運(yùn)用到美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上。其后日本、德國等國家相繼研制出可編程控制器。早期的可編程控制器是為了取代繼電器控制系統(tǒng),僅有邏輯運(yùn)算、順序控制、計時、計數(shù)等功能, 因而稱為可編程邏輯控制器(PLC)。
可編程控制器(PLC)是集計算機(jī)技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。233網(wǎng)校論文中心
電機(jī)電腦節(jié)電無觸點軟起動器是近年來在國內(nèi)出現(xiàn)的新技術(shù),具有節(jié)電效率高,軟起動特性好等特點。對于我公司這樣的大型企業(yè),在動力設(shè)備中的應(yīng)用,節(jié)能降耗的意義將十分重大。
1 電動機(jī)軟起動器的節(jié)電原理
在生產(chǎn)實際當(dāng)中,一些電氣設(shè)備經(jīng)常處于空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行,輕載或空載的電動機(jī)在額定電壓的工作條件下,效率和功率因數(shù)均很低,造成電能大量浪費(fèi)。衡量電動機(jī)節(jié)電性能的重要指標(biāo)為電機(jī)空載或輕載時最低運(yùn)行電壓的大小,即功率因數(shù)CosΦ的大小。為了說明電動機(jī)在不同負(fù)載的情況下運(yùn)行,電壓U與功率因數(shù)CosΦ的關(guān)系,以Y132S-4型,5.5KW三相異步電動機(jī)為例。CosΦ的大小反應(yīng)了負(fù)載的變化。軟起動器正是利用微機(jī)技術(shù),用單片機(jī)作CPU,用可控硅作為執(zhí)行元件,實時檢測電流和電壓滯后角,即功率因數(shù)Φ角,輸入給單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)最佳控制算法,輸出觸發(fā)脈沖,調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角,即可調(diào)整可控硅的輸出電壓,使空載或輕載運(yùn)行時降低電機(jī)的端電壓,可使電機(jī)的鐵損大大減小,同時也可減小電機(jī)定子銅損,從而減小電機(jī)空載或輕載時的輸入功率,也就減小了電機(jī)有功和無功損耗,提高了功率因數(shù),實現(xiàn)了節(jié)電控制。
2 電動機(jī)軟起動技術(shù)
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
電動機(jī)傳統(tǒng)的起動方式有全壓起動和將壓起動,軟起動是一種完全區(qū)別于全壓和降壓起動的新的起動方式,是電子過程控制技術(shù)。所謂軟起動,是以斜坡控制方式起動,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速平滑,逐步提高到額定轉(zhuǎn)速。按照電動機(jī)起動電流大小進(jìn)行分類,全壓和降壓起動屬于大電流起動方式,軟起動屬于小電流起動方式。全壓起動,起動電流是額定電流的4-7倍,起動沖擊電流是起動電流的1.5-1.7倍;起動電流大,起動轉(zhuǎn)矩不相應(yīng)增大,Ts=KtTn=K(0.9-1.3)Tn。
降壓起動,可部分減小起動電流,起動轉(zhuǎn)矩下降到額定電壓的K2倍。降壓起動是輕載起動,有起動沖擊電流、起動電流及二次沖擊電流;二次沖擊電流同樣對配電系統(tǒng)有麻煩。
全壓和降壓起動的大電流,致使電動機(jī)諧波磁勢增大,增大后的諧波磁勢又加劇了附加轉(zhuǎn)矩,附加轉(zhuǎn)矩是電機(jī)起動時產(chǎn)生震動和噪音的原因。
全壓和降壓起動,都要受單位時間內(nèi)起動次數(shù)的限制。電動機(jī)本身的發(fā)熱主要建立在短時間大電流時。如通過6倍額定電流,溫升為8-15℃/S;起動裝置的自耦變壓器或交流接觸器起動引起堆積熱;如交流接觸器一般要求起動次數(shù)每分鐘不超過10次。而軟起動器可頻繁操作,具有電動機(jī)起動電流小,溫升低;軟起動器采用的無觸點電子元件,除大功率可控硅外,工作時溫升很低。
此外,軟起動器還具有多種保護(hù)功能,配合硬件電路,軟件設(shè)計有過載、斷相、欠壓、過壓等保護(hù)程序,動作可靠程度高。歸納起來,軟起動器很好的解決了全壓和降壓起動電流過大及其派生的許多問題。
3 軟起動器在動力設(shè)備上的應(yīng)用
軟起動器箱內(nèi)面板上設(shè)有兩個速率微動開關(guān),分別對應(yīng)四種起動速率:重載、次重載、次輕載、輕載,起動時間分別是90S、70S、65S、60S。使用時根據(jù)起動負(fù)載選相應(yīng)的起動速率。引風(fēng)機(jī)用電動機(jī)的起動:其起動轉(zhuǎn)矩與離心式水泵類似,阻轉(zhuǎn)矩都與轉(zhuǎn)速成正比,但是,風(fēng)機(jī)與水泵的結(jié)構(gòu)不同,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量比水泵大的多,空氣的流動性比水小,如果風(fēng)機(jī)不關(guān)風(fēng)閥起動,將因空氣升能,管道阻力,摩擦阻力等因素,致使風(fēng)機(jī)起動比水泵難,起動加速的時間較長,風(fēng)機(jī)起動屬重載起動。
風(fēng)機(jī)負(fù)載變化大,從風(fēng)機(jī)特性曲線上可看出。一般風(fēng)機(jī)功率計算的工作溫度參數(shù)200℃,只是取近似中間值。輸送的煙氣溫度越高,阻轉(zhuǎn)矩越小;反之,輸送的煙氣溫度越低,阻轉(zhuǎn)矩越大。風(fēng)機(jī)在起動之初,要求關(guān)閉風(fēng)閥,實際應(yīng)用中則是將風(fēng)閥固定住。所以在選用軟起動器時,要根據(jù)風(fēng)機(jī)起動時電動機(jī)工作電流的大小,來選擇相匹配的軟起動器。風(fēng)機(jī)的節(jié)電潛力在高爐溫區(qū)段。
關(guān)鍵詞:電動機(jī)軟起動器、全壓起動、可編程控制器
引言
電力拖動和電力拖動系統(tǒng)是用電能來驅(qū)動和控制生產(chǎn)機(jī)械拖動,驅(qū)動、控制,它由三個部分組成:電動機(jī),電動機(jī)的控制設(shè)備和保護(hù)設(shè)備,電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械的傳動裝置。在電力拖動的運(yùn)動環(huán)節(jié)中生產(chǎn)機(jī)械對電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求包含啟動;改變運(yùn)動的速度(調(diào)速);改變運(yùn)動的方向(正反轉(zhuǎn))制動。電力拖動系統(tǒng)的控制方式一般有:1. 繼電——接觸器式有觸點斷續(xù)控制 2. 連續(xù)控制,為了使控制系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,常采用反饋控制系統(tǒng)。3. 可編程無觸點斷續(xù)控制;20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了順序控制器,它能根據(jù)生產(chǎn)的需要靈活的改變程序,使控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和通用性。1968年,美國通用汽車公司(GM)為了適用生產(chǎn)工藝不斷更新的需要,希望用電子化的新型控制器代替繼電器控制裝置,并對新型控制器提出了“編程簡單方便、可現(xiàn)場修改程序、維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu)、可靠性要高于繼電器控制裝置”等10項具體要求。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)上述要求,研制出了世界上第一臺可編程控制器,并成功運(yùn)用到美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上。其后日本、德國等國家相繼研制出可編程控制器。早期的可編程控制器是為了取代繼電器控制系統(tǒng),僅有邏輯運(yùn)算、順序控制、計時、計數(shù)等功能, 因而稱為可編程邏輯控制器(PLC)。
可編程控制器(PLC)是集計算機(jī)技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。
電機(jī)電腦節(jié)電無觸點軟起動器是近年來在國內(nèi)出現(xiàn)的新技術(shù),具有節(jié)電效率高,軟起動特性好等特點。對于我公司這樣的大型企業(yè),在動力設(shè)備中的應(yīng)用,節(jié)能降耗的意義將十分重大。
1 電動機(jī)軟起動器的節(jié)電原理
在生產(chǎn)實際當(dāng)中,一些電氣設(shè)備經(jīng)常處于空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行,輕載或空載的電動機(jī)在額定電壓的工作條件下,效率和功率因數(shù)均很低,造成電能大量浪費(fèi)。衡量電動機(jī)節(jié)電性能的重要指標(biāo)為電機(jī)空載或輕載時最低運(yùn)行電壓的大小,即功率因數(shù)CosΦ的大小。為了說明電動機(jī)在不同負(fù)載的情況下運(yùn)行,電壓U與功率因數(shù)CosΦ的關(guān)系,以Y132S-4型,5.5KW三相異步電動機(jī)為例。CosΦ的大小反應(yīng)了負(fù)載的變化。軟起動器正是利用微機(jī)技術(shù),用單片機(jī)作CPU,用可控硅作為執(zhí)行元件,實時檢測電流和電壓滯后角,即功率因數(shù)Φ角,輸入給單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)最佳控制算法,輸出觸發(fā)脈沖,調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角,即可調(diào)整可控硅的輸出電壓,使空載或輕載運(yùn)行時降低電機(jī)的端電壓,可使電機(jī)的鐵損大大減小,同時也可減小電機(jī)定子銅損,從而減小電機(jī)空載或輕載時的輸入功率,也就減小了電機(jī)有功和無功損耗,提高了功率因數(shù),實現(xiàn)了節(jié)電控制。
2 電動機(jī)軟起動技術(shù)
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
電動機(jī)傳統(tǒng)的起動方式有全壓起動和將壓起動,軟起動是一種完全區(qū)別于全壓和降壓起動的新的起動方式,是電子過程控制技術(shù)。所謂軟起動,是以斜坡控制方式起動,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速平滑,逐步提高到額定轉(zhuǎn)速。按照電動機(jī)起動電流大小進(jìn)行分類,全壓和降壓起動屬于大電流起動方式,軟起動屬于小電流起動方式。全壓起動,起動電流是額定電流的4-7倍,起動沖擊電流是起動電流的1.5-1.7倍;起動電流大,起動轉(zhuǎn)矩不相應(yīng)增大,Ts=KtTn=K(0.9-1.3)Tn。
降壓起動,可部分減小起動電流,起動轉(zhuǎn)矩下降到額定電壓的K2倍。降壓起動是輕載起動,有起動沖擊電流、起動電流及二次沖擊電流;二次沖擊電流同樣對配電系統(tǒng)有麻煩。
全壓和降壓起動的大電流,致使電動機(jī)諧波磁勢增大,增大后的諧波磁勢又加劇了附加轉(zhuǎn)矩,附加轉(zhuǎn)矩是電機(jī)起動時產(chǎn)生震動和噪音的原因。
全壓和降壓起動,都要受單位時間內(nèi)起動次數(shù)的限制。電動機(jī)本身的發(fā)熱主要建立在短時間大電流時。如通過6倍額定電流,溫升為8-15℃/S;起動裝置的自耦變壓器或交流接觸器起動引起堆積熱;如交流接觸器一般要求起動次數(shù)每分鐘不超過10次。而軟起動器可頻繁操作,具有電動機(jī)起動電流小,溫升低;軟起動器采用的無觸點電子元件,除大功率可控硅外,工作時溫升很低。
此外,軟起動器還具有多種保護(hù)功能,配合硬件電路,軟件設(shè)計有過載、斷相、欠壓、過壓等保護(hù)程序,動作可靠程度高。歸納起來,軟起動器很好的解決了全壓和降壓起動電流過大及其派生的許多問題。
3 軟起動器在動力設(shè)備上的應(yīng)用
軟起動器箱內(nèi)面板上設(shè)有兩個速率微動開關(guān),分別對應(yīng)四種起動速率:重載、次重載、次輕載、輕載,起動時間分別是90S、70S、65S、60S。使用時根據(jù)起動負(fù)載選相應(yīng)的起動速率。引風(fēng)機(jī)用電動機(jī)的起動:其起動轉(zhuǎn)矩與離心式水泵類似,阻轉(zhuǎn)矩都與轉(zhuǎn)速成正比,但是,風(fēng)機(jī)與水泵的結(jié)構(gòu)不同,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量比水泵大的多,空氣的流動性比水小,如果風(fēng)機(jī)不關(guān)風(fēng)閥起動,將因空氣升能,管道阻力,摩擦阻力等因素,致使風(fēng)機(jī)起動比水泵難,起動加速的時間較長,風(fēng)機(jī)起動屬重載起動。
風(fēng)機(jī)負(fù)載變化大,從風(fēng)機(jī)特性曲線上可看出。一般風(fēng)機(jī)功率計算的工作溫度參數(shù)200℃,只是取近似中間值。輸送的煙氣溫度越高,阻轉(zhuǎn)矩越??;反之,輸送的煙氣溫度越低,阻轉(zhuǎn)矩越大。風(fēng)機(jī)在起動之初,要求關(guān)閉風(fēng)閥,實際應(yīng)用中則是將風(fēng)閥固定住。所以在選用軟起動器時,要根據(jù)風(fēng)機(jī)起動時電動機(jī)工作電流的大小,來選擇相匹配的軟起動器。風(fēng)機(jī)的節(jié)電潛力在高爐溫區(qū)段。