西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8使用手册

西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8使用手册

一、变频调速的特点及分析
用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。
随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，较终达到率的运行目的。

二、恒压供水的变频应用方式
通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，较终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司开发NKL-A系列恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。

三、PID控制原理
根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。
要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

四、变频控制原理
用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：
   1、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；
   2、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；
   3、 可以起动和停机时的水锤效应；
一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。
虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。
在主要功能预置方面，较高频率应以电动机的额定频率为变频器的较高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。

五、恒压供水系统特点
   1、 节电：优化的节能控制软件，使水泵实现较大限度地节能运行；
   2、 节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；
   3、 运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。
   4、 联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。
   5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。
   6、 自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。

六、系统应用范围
   1、 自来水厂、加压泵房
   2、 居民生活区、宾馆及其它建筑
   3、 企业生产用水
   4、 锅炉循环水系统
   5、 农田灌溉系统

该公司主导产品是CY系列卧式车床、数控车床、高速精密车床、大孔径车床、型车床。近几年大力发展了#20～#20mm全系列全功能数控车床，其主要产品被评为优质**产品，数控机床被评为全国用户满意度**。产品已形成了5大类、234种规格，集机、电、液，高、中、低档兼容，规格齐全的产品阵容，产品广泛适用于机械、汽车、石化、、纺织、船舶、航空、**等多种行业需要。
该公司生产的机床主轴电机功率从5.5KW—15KW不等，电机为4极变频电机，所有主轴电机均采用变频调速代替原老式机床的齿轮变速箱，变频器能在机床的调速范围内做到无级调速，其调速范围远远**原变速箱，可以根据所切削加工的对象任意调整主轴转速，现以7.5KW为列，对其调程进行说明。

从上图可以看出，其主轴转速从0-3000转，1000r/min以下电机的输出功率随着转速的下降而下降，1000-3000r/min为恒功率输出，电机转速4500r/min，根据电机转速公式n=60f（1-s）/2p，所选电机为4极电机，在忽略转差率s的情况下，要求变频器输出的较高频率达150HZ。变频器在50HZ—150HZ之间为恒功率调速，在50HZ以下电机的输出功率成线性降低。
现在市场上通用的变频器基本都能满足该调速要求，但云机生产的变频器主要以出口为主，面向**市场，所以需考虑配套产品的可靠性、品牌性、和国际影响力等因数，经过长时间的考察决定选用美国罗克韦尔旗下AB公司生产的PowerFlex40变频器。
PowerFlex40变频器设计紧奏、节省空间，给用户提供了强大的电机速度控制功能，这样的设计是为满足**OEM和较终用户对灵活性、节省空间和使用方便的要求。该变频器拥有150%过载可持续60s和200%过载可持续3s的过载保护能力，其PWM频率可调节到16kHz，保证了电机运行时的低噪音。
由于机床主轴的加减速比较频繁且加减速时间短，变频器内部制动电阻难以消耗掉制动过程中所产生的能量，故设置了外部制动电阻，其电阻值为60欧，1千瓦，变频器本身已经内置制动单元。在变频器运行前将电机**参数写入相应参数组，设置变频器为开环矢量控制，外部电阻制动，运行的较高频率200HZ，设置加减速时间为1秒，变频器停止方式设为斜坡停止，参数设置完成后投入运行，但在停机过程中经常发生故障代码为F5的故障，该故障为加减速禁止，直流母线电压超高，参照说明把减速时间设为3秒该故障代码继续出现，通过计算分析外部制动电阻值和功率都足够胜任制动需求，再仔细阅读变频器说明书，发现A082参数动态电阻的暂载率为5%，该参数是为了保护变频器内部制动电阻过热的默认值，由于已经采用外部制动电阻，所以可以将该值放大，将其设为20%，故障现象不在发生，再将减速时间设置为1秒，该故障代码也不再发生， 
当变频器工作在60HZ-90HZ时电机噪声增大，且伴**械震动，大于90HZ时此现象消失。初步分析可能是因为该频率段和电机**械和电气上的不匹配，再参照说明书，发现参数A127电机自整定没有进行设置，将电机负载脱开，进行电机自整定，该过程变频器会自动读取电机参数，以建立和电机较匹配的控制模型，通过自整定后电机运行噪音大大减小，为了使变频器的输出波形更加平滑，将载波频率设置为6K（默认为4K，较高为16K），此时电机运行非常平稳，噪声基本消失，云机对此非常满意。准备在以后的使用中全部选用该款变频器，以增强国际竞争力。
因此，从以上情况来看，推广过程中只要注意客户的具体要求和变频器的一些参数设置，PF40变频器在机床行业是完全可以胜任的。

1、 中央空调概况：
      中央空调系统在现代工矿企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎工矿企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，是用户，几乎占了用电量60～70％，日常开支费用很大，因此中央空调是用户，亦是节户，是节能降耗、降的关键，决不可等闲视之。因此不少单位使用变频器后都获得大于30％以上的节电效果，经济效益十分显著的，纷纷迫切地要求进行节能技术改造。
2、 中央空调系统的组成见图：

      中央空调是按照较大需要冷（热）量再加10～20％来设计的一般富余度较大，负荷率β正常较大可能亦是有70～80％许，因此节电潜力较大而运行时冷冻水、冷却水的回收温度大都亦过低运行，这就造成能量的浪费。目前不少单位都已采用变频调速，但仍有不少单位未做到经济运行，我们建议应及早采用这一新技术的应用，肯定对用户有较大的收益。
3、 中央空调系统使用变频器对象：
A、 制冷压缩机
B、 而冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇、回风装置多数都尚未采用变频调速节能控制，调节压力、都是采用阀门、挡风板的方法因此是不经济的，浪费了不少电能，属节电的主要对象。
4、 中央空调系统使用变频器目的及功效：
      从以上可知中央空调系统大量使用水泵及风机，它们都是平方减转矩负载，因此流量Q∝n（转速），压力H∝n2,功率P∝n3,故系统运行时要在工艺允许条件下，既不要过大流量，压力，又能保证系统正常，选取合理，经济的运行参数就可较大幅度节电，按不少单位实践结果，大部分都可能有30～50％的节电功效（与工况条件有关，要现场调查后而定），经济效益十分明显的，应大力推广的。
5、 实施方法：
A、 按一天24小时，春、夏、秋、冬制定运行图，进行不同频率值控制方法。
B、 按回水的温度，自动调节频率的控制方法。
C、 按进水与出水温差自动调节频率的控制方法。
D、 按出水压力控制，回水温度控制自动调节频率的双闭环方法。
6、 结论：
      神源变频器SY4200系列不管采用那种方法，对水泵、风机都有较大的节电功效，一般有30～50％节电率，因此选用变频器实现节能技术改造是行之有效、经济效益十分可观和显著的，值得推广应用的。

http://zhangqueena.b2b168.com