6ES7331-7KF02-0AB0供应

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自动扶梯是商场﹑车站﹑机场普遍使用的一种载人提升设备。深圳市平湖镇百佳市有六台自动上下扶梯,使用11kW（四级）交流电动机传动,经减速箱减速后拖动自动扶梯运转。两台扶梯一台作为上行,另一台作为下行,运行一段时间后就人为地进行交换,即上行的交换为下行,下行的交换为上行运转。在运行过程中,顾客的流量在不同时段有较大的差别,有时乘自动扶梯可能一个人也没有,由于顾客到来具有随机性,也不可能在无人乘坐时将自动扶梯停止运转,未进行调速控制的自动扶梯只能以额定速度空转,这样运行很不经济,浪费大量的电能,因此如何采用节能的电梯控制技术，已成为电梯商家及用户十分关注的话题。

目前，国内安装的自动扶梯多采用单速交流电机作为主机，配有刹车电机或刹车线圈。链轮链条式传动，梯级额定速度大多为0.5m/s。有多达15-18个限位开关。运行中的大部分故障是回路出了故障引起的。这种扶梯即使在无乘客使用时仍以额定速度运行，具有耗能大、机械磨损严重、使用寿命低等缺点。下面将针对这种电梯的不足之处提出具体节能方案。

全自动扶梯变频节能改造

    在不对扶梯的产控制回路做任何改动的前提下，即变频器根据传感器产生的信号，在有人乘坐时，扶梯以原有速度运行（50Hz）；当无人时，扶梯减速到低速或停止运行。

    系统要求变频器启动运行平稳，加速性能好，启动转矩大，过载能力强，同时应具备当变频器调速系统出现故障时，控制系统自动切换到工频运行，扶梯输送功能的正常实施。所以选择了深圳市伟创电气有限公司的VEICH-AC60系列一体化节电柜（扶梯），该控制柜内部设计了工/变频切换，同时，集成了扶梯节能运行的控制功能模块，方便用户的使用。

    对于客用自动扶梯，一般使用高峰期出现在下午及晚间时段，其余时段使用率较低，具有相当节能空间。根据以上改造原则，从投资成本及自动化水平两方面考虑，拟使用以下变频拖动方案：采用伟创AC60系列一体化变频器（扶梯）驱动电梯主机，变频器采用多段速控制模式，并设置主频率（低速）、多段速频率1（高速）两种运行频率；

·在电梯尾处各安装一支红外传感器开关，乘客通过电梯时，红外传感器开关被触发并发出开关信号给变频器；
·有客流时，红外传感开关被触发，变频器立即加速到多段速频率2，并使电梯高速运行；
·电梯高速运行时，变频器内置计时器开始计时，若在计时的时间段内再无乘客通过电梯，计时结束后变频器将自动切换到多段速频率1，进行低速运行；
·若在计时器计时期间，有乘客重新触发光电开关，计时器将重新计时；
·对电梯上行和下行，外围控制采用开关互锁，保证扶梯系统的正常工作；
·为消耗下行，或者制动过程产生的多余能量，需在变频器上加装制动电阻。

该方案示意图如下，可做上行，也可做下行，二者互锁控制：

电机的电路上都加装了“市电”、“节电”接触器，这样可以有“自动”、“手动”两种工作模式选择：手动模式下，变频器不工作，整套系统手动起停、工频运行；自动模式下，电机由变频器直接拖动，变频运行。当出现故障，系统自动切换到工频运行。

图中R0 、T 0 是两个辅助电源输入端,将其用导线连接到接触器K 上游侧三相电源的任两相。在变频器进线电压正常时,控制电源由直流中间环节P (+ )、N (- )两端获得,经隔离二管、DC / DC 开关电源变流环节,提供所需各档直流控制电压;当主接触器K断开,直流中间环节失电时,控制电源就由R0 、T 0 端经线电压单桥电路整流滤波后获得。

3 变频器实际运用中的一些问题

(1)数据紊乱

在变频器的运行当中,偶尔会遇到数据紊乱的现象,我们采取让变频器断电后重新开机,使程序初始化的方法,或采用恢复出厂数据的方法,然后按要求重新调节参数,可使变频器运行正常。

(2)变频器的加减速时间的确定正确设定加减速时间对于变频器乃至整个负载机械系统的运行至关重要。合理的加速时间是指加程中电机电流不过变频器过载定值时的小时间。如加速时造

成变频器过流或过载保护动作,便应该加大加速时间,直到不动作为止。将此时间再乘以1 1 1 倍,即为合理的加速时间。而减速时间的

确定,要在减程中,不因为电机再生引起变频器过电压动作。当变频器因减速而过电压动作时,便应增大减速时间直到不动作时为止。同样将此时间乘以1 1 1 倍,即为合理的减速时间。

4 有转差负载下的能量损耗

电机用于恒转矩负载时,负载转矩M =C (常数) ,其轴输出功率P 与转速n 及转差率S 的关系为: P = M ·n/975 ∝n ∝(1- S )

设在额定转速nN 时,电机的轴输出功率为P 20,在转速为n2 时,电机轴输出功率为P 2,于是P 2 的标幺值为:

式中认为电机的额定转速近似同步转速的情况下, S N ≈0 。

异步电动机从电网吸取的功率为P 1,它扣除定子损耗PV ,后转变为电磁功率P em 。P em 除转化为轴输出功率外,其余部分则成为转差损耗$ P 3,其标幺值为:厂产品均达到深加工产品质量要求。

( 3)经1997 年1 月至10 月国家建材局组织了国内设计浮法玻璃生产线生产的浮法玻璃与合资企业生产的浮法玻璃实物质量对比测试。结果认为:

①耀华线主线生产2 1 0 ～19 1 0 mm厚度各品种的浮法玻璃,其工艺技术与装备已达到“三高”工艺设计要求。

②该线产品实物质量明显国内其它浮法玻璃生产线,接近DFG 、SYP 水平。

3 1 3 较好的社会效益

( 1)我国自行设计的“三高”浮法线的投产,标志了我国玻璃工业设计力量已经成熟。设计水平已基本达水平。

( 2)“三高”浮法线的竣工投产表明了我国浮法玻璃工业发展到了可自行生产供应原片的一个新阶段。

(3)“三高”浮法线生产出浮法玻璃,其实物质量基本达到中外合资线水平,了我国浮法玻璃生产的空白。为我国汽车工业、制镜工业提供了原片生产基地。

( 4)生产出1 1 5 、2 、15 、19mm 玻璃,为发展我国浮法玻璃新品种做出了贡献。

4 结 语

( 1)耀华线代表民族玻璃工业的中国洛阳浮法已能够生产水平的浮法玻璃,能够满足汽车、镀膜、制镜玻璃和建筑玻璃的需求,中国浮法玻璃技术已进入行列。

( 2)这条线是“中国洛阳浮法”和国内外技术的结合。该线原料、熔制、冷端及三大热工自动控制均采用国外技术并结合了国内技术。

( 3)引进技术推动了国内玻璃行业的发展。特别是耐火材料的发展,已逐步适应玻璃熔窑及热工设备的需求,从而大大降低了生产线的投资。

(4)“三高”指标的提出,为建浮法玻璃生产线提出了严格的要求,指出了浮法线的建设方向。国内各玻璃厂正在按“三高”目标改造着企业生产的自身,浮法玻璃产品正在由量的变化向质的变化发展。

( 5)在“线”应用的计算机管理信息系统,为企业管理者适时、准确地提供了三大热工、原料、冷端的生产工艺技术参数,为科学管理、优化生产、降提高产品质量、增强经济效益提供了的保

黑龙江省东方红木业股份有限公司是国内大型刨花板生产企业之一。其主要生产线采用德国设备，电控部分为德国西门子产品，伺服驱动器为德国ATR。刨花板的生产工艺大体分为：原料混合——预压——定长切割——烘干等几方面。本次VEC-VB伺服主要应用在铺装皮带、预压和飞锯上。用以替代原德国ATR伺服驱动器。本文主要介绍VEC-VB伺服在飞锯系统中的应用。

    飞锯功能同飞剪功能一样，都是在运动中对材料进行定长分切，较之传统的切割方式飞锯（飞剪）功能除了可以保证剪切精度以外还大大的提高了生产效率。这是推广飞锯（飞剪）系统的关键所在。

    一、VEC-VB伺服简介

    VEC-VB机型之追剪驱动控制器内含自动追剪控制功能，适用于化妆品或牙膏软管押出机后段之离心定长裁切机、高频焊管生产线后段之定长锯切机、斜纹螺旋纸管生产线后段之定长裁切机、PVC管或异型材挤出机生产线后段之定长锯切机、钢板定长横剪机、填装/注装机、或其它需要随着工件移动之加工设备。

    一）、特点

    VEC-VB机型之驱动器具有以下特点：

    1.运动控制器与伺服驱动器结合为一体。

    2.可分别直接控制无刷伺服或感应伺服电机。

    3.内含32位微处理器，及125us动态高速计算回路。

    4.长度资料以八位数设定（0~99,999,999）可至um单位。

    5.可接受400Kpps的高速测长脉冲信号（A/Bphase，CW/CCW，CK/DIR等类型信号皆可适用）。

    6.自动寻找机械原点（坐标法）。

    7.以正转寸动及反转寸动，任意机械原点（相对坐标法）。

    8.自动追踪主线进料速度并计算前置量之S曲线加速功能。

    9.在S曲线加程中，还可作扭力补偿措施，可快速同步并减少裁切误差。

    10.四段S曲线（正转加/减速，反转加/减速）可各别设定。

    11.可追认印刷光标点自动修正裁切长度。

    12.提供印刷光标点的Mark-bbbbbb设定，增强Mark辨识能力。

    13.可设定两组长度资料，并可于运转中变设定值或切换至另一组资料。

    14.具有在线可微量自动修正裁切长度的功能。

    15.具备主线进料速度输入功能，以方便工程人员试车之用。

    16.内含人性化的自动长度转换机能。

    17.内含软件正、逆向运转限保护设定功能，并另有立之行程警告设定功能。

    18.内含RS485接口，并提供ModBus(RTU)通信协议可以直接用人机界面设定或由PC，PLC以通信方式设定长度资料及各项运转控制参数。

    19.主动的计算各项运转资料，有利于系统运转中的监控。

    20.可附加高速ProfiBusOption。

    二）、基本系统架构

    1、东方红木业公司飞锯传动电机为30KW交流感应伺服电机。

    2、驱动器选用VEC-VB系列30KW伺服驱动器。

    3、编码器选用5V线驱动式增量型编码器，可输出差动信号。

    4、选用了人机界面，以便于资料输入，动作切换，系统监视。

    5、选用了PLC用以储存数据和发出控制指令。

    以上基本组件构成了VEC-VB飞锯系统直接、经济的控制要求。

三）、系统运行基本曲线和时序    

高速磨床是轴承生产加工中的设备，以前受电力电子控制技术的限制，无法做到一台机床配套一台变频器，以至于影响产量。那么变频器在轴承加工上有什么应用呢？下面我就来介绍下。

一、 高温条件下连续运行时间长：进入六月以来，日平均且为你基本过30度，但自6月2日检修后恢复生产至7月1日停产检修，变频器达到自投运以来的长连续运行时间584小时，其间平均日产量过1800吨。

二、 稳定性好，调节功能优异：在运行周期内，变频器能适应生产工艺的各种变化，满足品种盐生产的各项要求，能根据需要适时对电动机转速实施的无级调速。

三、 节电效果明显：根据观测，变频器在48HZ时比在50HZ时节电9.56KWH/台.h；在50HZ时比不用变频器时节电10.2KWH/台.h。

四、 值得重视的问题：

1、 变频器的运行温度应遵循电子元件的运行温度，现配电室温度较高，建议在配电室安装两台5P空调器，对配电室实施有效的降温、，以延长变频器的使用寿命。

2、 变频器的运行方式应该是反馈量动态调节运行，但我们目前仍未达到该运行方式，应加大对变频器反馈量动态调节运行方式的摸索力度，现我们正选择热、冷风机变频器对该运行方式进行初步的摸索，希望得到技术质量部的大力支持

    大部份建筑物在一年当中，只有几十天时间，空调处于大负荷。空调冷负荷，始终处于动态变化之中，如每天早晚、每季交替、每年轮回、环境及人文等因素都实时影响着空调冷负荷。一般，冷负荷在5~60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70%的时间是处于这种情况。而大多数空调，因系统设计多数以大冷负荷为大功率驱动。这样，就往往造成实际需要冷负荷与大功率输出之间的矛盾，实际造成能源浪费，给使用方造成巨额电费支出，增加经营者的成本，降低经营竞争力。

    本文介绍了AB变频器PF400在空调系统的水循环、变频风机和冷却塔风机中的设计和应用。

    二、PF400在空调水循环系统的设计

    空调系统的水循环系统主要分为冷冻水（或热水）循环系统、冷却水循环系统，智能变频柜主要控制的对象为冷冻水（热水）回路和冷却水回路。

    1、冷冻水循环的控制

    由冷冻泵及冷冻水管道组成，从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在个房间内进行热交换，带走房间内热量，从而使房间内的温度下降。

    冷冻水泵的控制方式为：层（或不利端）压力控制

    在高层的空调系统中，由于各层的空调机想对应于热负载的变动开闭冷水进口阀，以此调节室温。由于冷冻水的流量经常发生变化，引起层水压的较大变化，为了解决该问题，需要控制冷水泵的出水阀，以保持层水压大致恒定，但大多数应用场合，都是保持出水阀门开度一定，任随压力变化。如果这样，会导致压力损失大，效率低。此时若采用转速控制，以保持压力，可防止压力损失并较大幅度提率并好的节能效果。

    2、冷却水循环的控制

    由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进行热交换，是水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，是冷却水温度升高。冷却泵将升了温冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再降了温的冷却水，送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。

    冷却水泵的控制方式为：恒温差控制。

    由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的，其单侧水温不能准确地反映冷冻机组产生热量的多少。所以，对于冷却水泵，以进水和回水的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；反之则应该降低转速。

    3、变频控制原理

    从以上的分析可以知道，对于空调水循环系统的变频控制一般都采用恒压力差或恒温差闭环控制，PF400变频器有一个内置的PID控制回路，用来使过程反馈的压力差或温度差与设定值保持一致。

在PF400的PID控制中，比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系。

    积分运算的目的是静差，只要偏差存在，积分作用将控制量向使偏差的方向移动。比例作用和积分作用是对控制结果的修正动作，响应较慢。微分作用是为了其缺点而的。微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正，使控制过程尽快恢复到原来的控制状态，微分时间是表示微分作用强度的单位。

    4、节能预估

    根据流体力学原理，流量Q与转速n的一次方成正比，管压H与转速n的二次方成正比，轴功率与转速n的三次方成正比。即

    Q=K1*n

    H=K2*n2

    Ps=K3*n3

    当所需流量减少，离心泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降。如所需流量的80%，则转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降51。2%；当所需流量为而额定流量的50%时，而轴功率降12。5%。当然，转速降低时，效率也会有所下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。即使如此，这种节电效果也非常可观。通过实际证明，水泵类，节能40%-50%。

    综合实际运行效果，对冷冻泵拖动系统、冷却泵拖动系统实施变频控制后的基本节能效果为35%～55%左右。

    三、PF400在空调变频风机控制的设计

    目前的空调系统中，变频风机正在在被广泛使用，其有如下的优点：节能潜力大，控制灵活，可避免冷冻水、冷凝水上棚的麻烦等。然而变频风机系统需要精心设计，精心施工，精心调试和精心管理，否则有可能产生诸如新风不足、气流组织不好、房间负压或正压过大、噪声偏大、系统运行不稳定、节能效果不明显等一系列问题。

    空调中变频风机的控制方式主要有以下几种：

    1、变频风机的静压PID控制方式

    送风机的空气处理装置是采用冷热水来调节空气温度的热交换器，冷、热水是通过冷、热源装置对水进行加温或冷却而得到的。大型商场、人员较集中且面积较大的场所常使用此类装置。图一所示给出了一个空气处理装置中送风机的静压控制系统。

    在个空气末端装置的75%到**处设置静压传感器，通过改变送风机入口的导叶或风机转速的办法来控制系统静压。如果送风干管不只一条，则需设置多个静压传感器，通过比较，用静压要求的传感器控制风机。风管静压的设定值（主送风管道末端后一个支管前的静压）一般取250-375Pa之间。若各通风口挡板开启数增加，则静压值比给定值低，控制风机转速增加，加大送风量；若各通风口挡板开启数减少，静压值上升，控制风机转速下降，送风量减少，静压又降低，从而形成了一个静压控制的PID闭环。

    在静压PID控制算法中，通常采用两种方式，即定静压控制法和变静压控制法。定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差,变频调节送风机转速,以维持风道内静压一定。变静压控制法即利用DDC数据通讯技术，

系统控制器综合各末端的阀位信号，来判断系统送风量盈亏，并变频调节送风机转速，满足末端送风量需要。

    由于变静压控制法在部分负荷下风机输出静压低，末端风阀开度大、噪声低，风机节能效果好，同时又能充分保证每个末端的风量需要。

    控制管道静压的好处是有利于系统稳定运行并排除各末端装置在调节过程中的相互影响。此种静压PID控制方式特别适合于上下楼或被隔开的各个房间内用一台空气处理装置和公用管道进行空气调节的场合，如商务大厦的标准办公层都得到了广泛的应用。

    2、变频风机的恒温PID控制方式

    在室内空调要求有诸如舒适性等要求较高而空间又不是太过于大的空调区域内，可以使用恒温控制。恒温控制中注意以下几个方面：

    （1）温控系统的热容量比较大，控制指令发出后，不是瞬间响应，响应速度慢；

    （2）外界条件如气温、日照等对温控系统的影响很大；

    （3）因为控制对象为气体，温度检测传感器的安装位置非常重要。

    本控制方式也是利用了变频器PF400内置的PID算法进行温度控制，当通过传感器采集的被测温度偏离所希望的给定值时，PID程序可根据测量信号与给定值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而输出某个适当的控制信号给执行机构（即变频器），提高或降低转速，促使测量值室温恢复到给定值，达到自动控制的效果。

    恒温控制中要注意PID的正作用和反作用，也就是说在夏季（使用冷气）和冬季（使用暖气）是不一样的。在使用冷气中，如果检测到的温度设定温度时，变频器就加快输出频率；而在使用暖气中，如果检测到温度设定温度时，变频器就降低输出频率。因此，在控制系统增设夏季/冬季切换开关以保证控制的准确性。

    3、变频风机的多段速变风量控制方式

    在大型的空调大楼中，由于所需要的空气量是随着楼内人数及昼夜大气温度的变化而不同，所以相应地对风量进行调节可以减少输入风扇的电能并调整主机的热负载。人少时，如周末、星期日、节日，空气需求量少。所以考虑这些具体情况来改变吸气扇转速，控制进风量，可减少吸气扇电机的能耗，同时还可以减轻输入暖气时锅炉的热负载和输入冷气时制冷机的热负载。

    为某大楼在不同的工作时段内（平时、周六、周日或节日）的风量需求量，该风量根据二氧化碳浓度等环境标准来确定少必需量。由于通常在设计中都留有一定的余量，因此可以按高速时86%、中速时67%、低速时57%的进风量来进行多段速控制。

    该控制方式是基于对风量需求进行经验估算的基础上进行的程序控制，在PF400进行控制时可以选择通过端子功能切换多段速来实现。

    四、PF400在冷却塔风机控制中的应用

    在空调水冷式机组中，使用循环冷却水是常用的方法之一。

为了使机组中加热了的水再降温冷却，重新循环使用，常使用冷却塔。风机为机械通风冷却塔的关键部件，通常都采用户外立式冷却塔电机。水在冷却塔滴下时，冷却风机使之与空气较充分的接触，将热量传递给周围空气，将水温降下来。

    由于冷却塔的设备容量是根据在夏天大热负载的条件下选定的，也就是考虑到恶劣的条件，然而在实际设备运行中，由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组设备经常是处于在较低热负载的情况下运行，所以机组的耗电常常是不必要的和浪费的。因此，使用变频调速控制冷却风机的转速，在夜间或在气温较低的季节气候条件下，通过调节冷却风机的转速和冷却风机的开启台数，节能效果就非常显著。

    冷却水系统能耗是空调系统总能耗的重要组成部分之一。采用截止阀对冷却水流量进行调节将导致能量无谓的浪费，在部分负荷时固定冷却水流量以及不对冷却塔风机电机进行控制也将浪费大量电能。如采用微机控制技术和变频调速技术对冷却水系统进行控制节能效果约为30%，具有显著的节能效益。特别对于宾馆、饭店、商场等工作期较长的集中空调系统以及南方地区空调运行期长的其他建筑物空调系统，采用空调冷却水系统的节能运行系统的投资回收期一般在1—2年，具有非常显著的经济效益。

    在典型的冷却塔风机控制系统中，变频器可以利用内置PID功能，可以组成以温度为控制对象的闭环控制。图六所示为典型的冷却塔变频控制原理，冷却塔风机的作用是将出水温度降到一定的值，其降温的效果可以通过变频器的速度调整来进行。被控量（出水温度）与设定值的差值经过变频器内置的PID控制器后，送出速度命令并控制PWM输出，终调节冷却塔风机的转速。

    对冷却塔风机采用变频调速控制，还应注意以下几点：

    （1）由于冷却塔风机拖动部分的转动惯量GD2一般都较大，所以给定加减速时间要长一些，如30－50S。

    （2）在实际运转中经常出现由于外界风力作用下，冷却风机会自转，此时如果起动变频器，电动机会进入再生状态，就会出现故障跳，对于变频器应该将启动方式设为转速跟踪再启动。这样一来，变频器在启动前，通过电机的转速和方向，实施对旋转中电机的平滑无冲击启动。

    （3）由于采用普通电机，因此应该设置运转频率，以保持电机合适的温升，一般为频率下限为20Hz。

    （4）为防止冷却风机在较宽的运转频率范围内（一般20Hz～50Hz）出现特定转速下的机械共振现象，应该在试运转中分析这种情况，并采取修改参数的方法件系统的固有频率列为跳跃频率。

    五、结束语

    综上所述，空调系统的冷负荷是随室外气象条件而变化的，空调系统的设计及设备选型是按不利工况进行的。根据空调负荷变化对水循环、变频风机和冷却塔风机系统进行变频控制，对于空调节能具有十分重要的意义。

    PF400变频器已经在国内多家大型空调系统得到应用，如宁波北仑行政应用了多达80几台，目前使用效果良好