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    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证： 营业执照已认证
  • 企业性质：私营企业
    成立时间：2017
  • 公司地址： 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名： 聂航
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    南昌西门子中国代理商DP电缆供应商

  • 所属行业：电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期：2024-12-09
  • 阅读量：6
  • 价格：666.00 元/台 起
  • 产品规格：模块式
  • 产品数量：1000.00 台
  • 包装说明：全新
  • 发货地址：上海松江永丰  
  • 关键词：西门子代理商,西门子一级代理商

    南昌西门子中国代理商DP电缆供应商详细内容

    南昌西门子中国代理商DP电缆供应商

    引言
    饱和电感是一种磁滞回线矩形比高，起始磁导率高，矫顽力小，具有明显磁饱和点的电感，在电子电路中常被当作可控延时开关元件来使用。由于其特的物理特性，使之在高频开关电源的开关噪声抑制，大电流输出辅路稳压，移相全桥变换器，谐振变换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的应用。


    1饱和电感的分类及其物理特性[1]

    1.1饱和电感的分类

    饱和电感可分为自饱和和可控饱和二类。

    1.1.1自饱和电感（Saturableinductor）

    其电感量随通过的电流大小可变。若铁心磁特性是理想的（例如呈矩形），如图1（a）所示，则饱和电感工作时，类似于一个“开关”，即绕组中的电流小时，铁心不饱和，绕组电感很大，相当于“开路”；绕组中电流大时，铁心饱和，绕组电感小，相当于开关“短路”。

    1.1.2可控饱和电感（controlledsaturableinductor）

    又称可控饱和电抗器（controlledsaturablereactor），其基本原理是，带铁心的交流线圈在直流激磁作用下，由于交直流同时激磁，使铁心状态一周期内按局部磁回线变化，因此，改变了铁心等效磁导率和线圈电感。若铁心磁特性是理想的（B－H特性呈矩形），则可控饱和电感类似于一个“可控开关”。在开关电源中，应用可控饱和电感可以吸收浪涌，抑制尖峰，振荡，与快速恢复整流管串联时可使整流管损耗减小。如图1（b）所示，可控饱和电感具有高磁滞回线矩形比（Br/Bs），高起始磁导率μi，低矫顽力Hc，明显的磁饱和点（A，B）及由于其磁滞回线所包围的面积狭小而使其高频磁滞损耗较小等特征。为此，可控饱和电感在应用方面的两个显著特点为

    1）由于饱和磁场强度很小，所以，可饱和电感的储能能力很弱，不能被当作储能电感使用。可饱和电感的大储能Em的理论值可用式（1）表示。

    式中：μ为临界饱和点磁导率；

    H为临界饱和点磁场强度；

    V为磁性材料的有效体积。

    2）由于可饱和电感的起始磁导率高，磁阻小，电感系数和电感量都很大，在施加外部电压时，电感内部起始电流增长缓慢，只有经过Δt的延时后，当电感线圈中的电流达到一定数值时，可饱和电感才会立即饱和，因而在电路中常被当作可控延时开关元件使用。

    1.2可饱和电感随电流变化的关系

    因为，有气隙和无气隙的dB/di磁路的计算方法不同，所以，分别对两种情况进行讨论。

    1.2.1无气隙可饱和电感与电流的关系

    无气隙可饱和电感L随电流变化的关系可用式（2）表示。式中：W为电感绕组匝数；

    I为激磁电流；

    f为电感用磁性材料B～H曲线的对应函数；

    S为磁性材料的截面积；

    l磁性材料的为平均长度。

    1.2.2有气隙可饱和电感与电流的关系

    任意给定一个导磁体磁路中磁感应强度B1，可由B=f(H)曲线求出导磁体磁路中的磁场强度H1。气隙中的H0值可用式（3）表示。

    式中：B0为空气隙磁感应强度；

    a和b为磁路矩形截面积边长；

    l0为气隙长度；

    μ0为空气磁导率。

    由磁路定律得改变B值并重复上述步骤，可求出相应的I，得到一组B和I的关系数据。设这个B与I对应的函数为B=f1(I)。

    在不考虑漏感时，电感的计算式可用式（4）表示。

    2饱和电感在开关电源中的应用

    2.1尖峰抑制器

    开关电源中尖峰干扰主要来自功率开关管和二次侧整流二管的开通和关断瞬间。具有容易饱和，储能能力弱等特点的饱和电感能有效抑制这种尖峰干扰。将饱和电感与整流二管串联，在电流升高的瞬间，它呈现高阻抗，抑制尖峰电流，而饱和后其饱和电感量很小，损耗小。通常将这种饱和电抗器作为尖峰抑制器。

    在图2所示电路中，当S1导通时，D1导通，D2截至，由于可饱和电感Ls的限流作用，D2中流过的反向恢复电流的幅值和变化率都会显著减小，从而有效地抑制了高频导通噪声的产生。当S1关断时，D1截至，D2导通，由于Ls存在着导通延时时间Δt，这将影响D2的续流作用，并会在D2的负产生负值尖峰电压。为此，在电路中增加了辅助二管D3和电阻R1。

    2.2磁放大器

    磁放大器是利用可控饱和电感导通延时的物理特性，控制开关电源的占空比和输出功率。该开关特性受输出电路反馈信号的控制，即利用磁芯的开关功能，通过弱信号来实现电压脉冲脉宽控制以达到输出电压的稳定。在可控饱和电感上加上适当的采样和控制器件，调节其导通延时的时间，就可以构成常见的磁放大器稳压电路。

    磁放大器稳压电路有电压型控制和电流型控制两种。图3所示为电压型复位电路，它包括电压及误差放大电路，复位电路和控制输出二管D3，它是单闭环电压调节系统。

    图4所示为移相全桥ZVS-PWM开关电源磁放大器稳压器[2]。全桥开关电路变压器二次双半波整流各接一个磁放大器SR，其铁心绕有工作绕组和控制绕组。在正半周，当某输出整流管正偏（另一输出整流管反偏），变压器副边输出的方波脉冲加在相应的工作绕组上，使SR铁心正向磁化（增磁）；在负半周，该输出整流管反偏，和控制绕组串联的二管D3正偏导通，在直流控制电流Ic的作用下，使该SR的铁心去磁（复位）。

    控制电路的工作原理是：开关电源输出电压与基准比较后，经误差放大控制MOS管的栅，MOS管提供与输出电压有关的磁放大器SR的控制电流Ic。

    2.3移相全桥ZVS-PWM变换器

    移相全桥ZVS-PWM变换器结合了零电压开关准谐振技术和传统PWM技术两者的优点，工作频率固定，在换相过程中利用LC谐振使器件零电压开关，在换相完毕后仍然采用PWM技术传送能量，控制简单，开关损耗小，性高，是一种适合于大中功率开关电源的软开关电路。但当负载很轻时，尤其是滞后桥臂开关管的ZVS条件难以满足。

    将饱和电感作为移相全桥ZVS-PWM变换器的谐振电感[3]，能扩大轻载下开关电源满足ZVS条件的范围。将其应用于弧焊逆变电源中[4]，可减少附加环路能量和有效占空比的损失，在保证效率的基础上，扩展了零电压切换的负载范围，提高了软开关弧焊逆变电源的性。

    将饱和电感与开关电源的隔离变压器二次输出整流管串联，可二次寄生振荡，减小循环能量，并使移相全桥ZVS-PWM开关电源的占空比损失小。

    除此以外，将饱和电感与电容串接在移相全桥ZVS-PWM开关电源变压器一次[5]，前臂开关管按ZVS工作；当负载电流趋近于零时，电感量增大，阻止电流反向变化，创造了滞后臂开关管ZCS条件，实现移相全桥ZV-ZCSPWM变换器。

    2.4谐振变换器

    采用串联电感或饱和电感的串联谐振变换器[6]如图5所示。当谐振电感电流工作在连续状态时，开关管为零电压/零电流关断，但开通是硬开通，存在开通损耗。反并联二管为自然开通，但关断时有反向恢复电流，因此，反并联二管采用快恢复二管。为了减小开关管的开通损耗，实现零电流开通，可以使开关管串联电感或饱和电感。开关管开通之前，饱和电感电流为零。当开关管开通时，饱和电感限制开关管的电流上升率，使开关管电流从零慢慢上升，从而实现开关管的零电流开通，同时改善了二管的关断条件，了反向恢复问题。

    2.5逆变电源[7]

    逆变电源以其控制性能好，，体积小等诸多优点，被广泛用于自动控制，电力电子及精密仪器等各个方面。它的性能与整个系统的品质息息相关，尤其是电源的动态性能。由于逆变电源自身的特点，其动态特性一直不够理想。

    采用PWM和PFM控制的逆变电源，其工作原理决定了要得到平滑的电流电压波形，在其输出电路上加续流电感，而该电感正是影响逆变电源动态性能的主要因素。对于恒压源，电感电流与负载成反比关系；对于可控恒流源，要使电感电流由小变大，必然要以小的负载值作为前提，尽管不是的对应关系，但可以说电流的变化在某种程度上反映了负载的变化。

    因此，采用随电流增大而减小的电感作为逆变电源的输出电感，可有效地改变电源输出电路的时间常数T，使其与R成反比（T=L/R），进而在负载变化范围内维持在一个相对较小的数值上，这样自然会提高动态性能。

    3结语

    本文详述了饱和电感的物理特性及其电感与电流的变化关系，在此基础上总结了饱和电感在尖峰抑制器，磁放大器，移相全桥ZVS-PWM变换器，谐振变换器和逆变电源中的应用情况，并简要地分析了它们的工作原理。


    一、 前言：
    微机继电保护指的是以数字式计算机（包括微型机）为基础而构成的继电保护.它与传统的继电保护相比较具有以下特点：
    （1）改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
    （2）可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
    （3）工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小，减少了盘位数量；功耗低。
    （4）性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
    （5）使用灵活方便，人机界面越来越友好。其维护调试也方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法变特性、结构。
    （6）可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
    我厂继电保护装置投运至今已有三十余年，随着厂内继电设备的老化，现有保护已不能满足我厂的发展需要。新继电保护装置也尤为紧迫。基于此情况，我厂对母差、红托线微机保护、110kv、220Kv母线电压互感器进行了改造并了良好的效果。
    二、提出问题及解决方案：
    1． WMZ-41A型母差保护改造
    母线保护是保证电网稳定运行的重要系统设备，它的性、性、灵敏性和性对保证整个区域电网的具有决定性的意义。在电网中广泛应用过的母联电流比相式差动保护、电流相位比较式差动保护、比率制动式差动保护，而就适应母线运行方式、故障类型、过渡电阻等方面而言，无疑是按分相电流差动原理构成的比率制动式母差保护效果。
    但是随着电网微机保护技术的普及和微机型母差保护的不断完善，以中阻抗比率差动保护为代表的传统型母差保护的局限性逐渐体现出来。从电流回路、出口选择的抗饱和能力等多方面，传统型的母差保护与微机母差保护相比已不可同日而语。下面通过对WMZ-41A微机母差保护在我厂的应用了解，对出现的问题及改进方法做一介绍。
    WMZ-41A是新型微机母线保护装置。装置采用整面板背插式机箱结构，保持WMZ-41成熟的保护原理及算法，吸取WMZ-41多年成功的运行经验，提高了整体技术性能。由其构成的GZM-W41A系列微机母线保护柜可适用于500kV及以下各种电压等级、各种接线方式的母线保护。其有如下特点:
    （1）WMZ-41A型微机母线保护装置以32位主CPU为，CPU板采用6层印制板，贴装工艺；模拟量转换采用16位模数转换器。
    （2）采用带比率制动特性的电流差动判据，利用采样值算法及突变量算法实现快速母线差动保护，采用同步识别法抗TA饱和措施，有效地了TA饱和对差动保护的不利影响。在母线区内故障时，保护出口。而区外故障时，保护不误动。
    （3）自动跟踪、识别双母线运行方式，并可适应于母联带出线、旁路兼母联、母线兼旁路等各种特殊运行方式。对系统并列、解列或出线倒闸过程中的各种运行状态，均能确保母线运行。
    （4）配置中文打印机，可打印定值报告、采样报告、自检报告及故障报告；其中故障报告可记录近8次故障，有三种打印格式如：简明故障报告，采样值故障报告，波形故障报告。
    （5）多种可选的通信接口（RS485/RS422/RS232及以太网口）以及GPS对时功能。多层布线印刷电路板工艺，抗干扰能力强（通过IEC 60255-22-4标准规定的Ⅳ级（4kV±10%）快速瞬变干扰试验和IEC 60255-22-2标准规定的Ⅳ级（空间放电15kV，接触放电8kV）静电放电试验）。
    我厂现有WMZ-41A型母差保护中需要对母联开关加装I、II母隔离闸辅助接点。由于母联开关隔离闸辅助接点已无空接点，而是用合闸位置继电器、跳闸位置继电器的空接点代替，在倒母线操作时，运行按常规先取下母联开关操作保险（这样是为了防止倒闸操作过程中，母联开关跳闸）从而使木联合、跳位继电器全部返回，造成母差保护频发“识别错误”光字信号。
    针对这种现象，继电保护班与运行人员协商，在倒母线操作中，由运行人员先将母差保护屏上模拟母联位置的Ｉ、ＩＩ母手动小开关都置于手合位置，在取下母联开关操作保险。这样可防止“识别错误”信号的频发，带闸母线操作完后，在将母联Ｉ、ＩＩ母小开关切至自动位置。
    110kV WMZ-41A型微机母线保护投入运行后不久，装置频发“电压突变”信号，“电压突变”将开放母差保护跳闸的一个条件，这样，只有差电流限，差动就会动作出口；以上这种情况，很可能造成母差保护的误动，为主设备的运行造成严重隐患。
    为了杜绝保护基于此情况的母差保护误动，经过查看采样数据，利用两点乘积法检查发现，母差保护数据采集系统中的计时芯片，在采集中并不是每一个周波都按20点触发晶振脉冲，而有时按一个周波24点采样，多采4个点，造成本周波电压的采样值与个周波电压的对应采样值比较中产生一个ΔU的差值，当这个ΔU累加过电压突变门槛值时从而造成“电压突变”信号频发，换计时芯片后，问题得到了解决。
    2．红托线微机保护新
    根据220KV及以上线路保护双重化要求及红托线原有WXB-11、15型已运行近十年，将红托线微机保护换型为许继产ＷＸＨ－８０２型保护和南瑞产RCS-931B型保护，其中RCS-931B保护中光纤纵差保护为红厂套光纤保护。
    WXH-802由综合距离方向元件和零序方向元件构成全线速动主保护，由三段式相间距离和接地距离以及六段零序电流方向保护构成后备保护；并配有综合重合闸。相对于前有保护具有以下特点：
    （1）采用32位DSP作为保护CPU，数据处理能力强，性高， 16位A/D作为数据采集，保护测量精度高，每个CPU有立的A/D,A/D自动校准，不需要零漂及刻度调整。
    （2）保护中采用自适应振荡判据及自适应数据滤波器，增设了适用于弱电源侧的保护逻辑。
    （3）保护动作事件可连续记录16次，具体记录发信、停信、收信及保护各种动作情况，每次可记录故障前2周和故障后8周采样数据，全汉化输出，可体现保护动作的测量值与整定值，采样数据可波形输出也可采样值输出，采用80186芯片作为人机对话（MMI），LCD采用全汉化显示
    （4）硬件存储容量大，可存储多达100次保护事件报告记录。装置的任何操作，如装置上电、修改定值等均有记录。具有RS-422/485或LonWorks总线网络。可直接同微机监控或保护管理机相连
    （5）具有完善、灵活的后台分析软件，便于事故后分析，机箱结构采用6U结构。CPU采用的表面贴装技术；装置强弱电回路、开入开出回路合理布局。提高了装置的抗干扰能力。
    RCS-931B型保护本装置为由微机实现的数字式高压线路成套快速保护装置，可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护，RCS-931D 以RCS-931A 为基础，仅将零序Ⅲ段方向过流保护改为零序反时限方向过流保护。RCS-931A/B/D 保护有分相出口，配有自动重合闸功能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。RCS-931XS 适用于串联电容补偿的输电系统。具有设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能。通道自动监测，通信误码率在线显示，通道故障自动闭锁差动保护。
    红托线ZTZ-12 S分相操作箱中按照继电保护二十五相反措要求配置了两组跳闸回路，因红托线断路器仍为单跳闸线圈，新疆电力设计院在图纸中也按单跳回路设计的。所以在这次改造过程中，希望完善双跳闸回路，等断路器换后实现开关的双跳功能。
    在保护换型过程中 ，我们依据反措要求，通过立分配电源的方法，将WXH-802和RES-931B保护分别由两组立的直流电源保险供电，并按下图将两组电源保险分别接入两套操作回路和两套保护装置中，利用许继ＺＦＳ－１２Ｓ分相操作箱中两套立的操作回路实现保护双跳功能，之间没有电联系。从而防止寄生回路造成两套保护之间的电气干扰。
    在红托线投运后，在一次倒母线操作过程中，由于红托线隔离开关未断开，造成Ⅰ、Ⅱ母二次电压由红托线电压切换回路互联，在运行倒闸操作中220KVⅡ母TV受到冲击，220KVⅡ母电压互感器B相空气开关跳闸，造成红托线电压切换箱ZYQ12S中两块电路板烧坏。经检查发现，两块烧坏的电路板中，均为电压切换回路中的N相回路。
    红托线电压切换回路如下图：
    由于红厂母线电压互感器 B相为保安接地，当Ⅰ母TV中B相空气小开关断开后，UBI电压恢复到57.7V，UNⅠ=0，而Ⅱ母TV正常，则UBⅡ=0V，UNⅡ=57.7V。由于隔离闸辅助接点原因，造成1YQJ、2YQJ均闭合（造成互联），致使UNⅠ、UNⅡ之间有电势差，而UNⅠ、UNⅡ之间回路中为死连接方式未经空气小开关，导致电压切换箱烧损。
    针对以上情况将烧损电压切换箱换，并经试验正常，投入运行。并计划分别停运220KV箱Ⅰ、Ⅱ母PT，将其N相加装空气小开关。如将B相空气小开关去除改为死连接。则不能预防TV二次反充电，同时如果TV二次绕组中性点击穿保险击穿后，势必造成B相短路，也会对TV一次绕组带来严重影响。同时在TV的UNⅠ、UNⅡ回路别加装一个空气小开关，可有效防止电压切换箱再次烧坏。
    改造后电压切换回路：
    在RCS-931B型保护调试过程中发现，断路器在分闸状态下，模拟各种短路故障时，保护均加速出口。如做距离保护I段，保护加速，显示阻抗Ｉ段、阻抗II、III段出口，做零序保护Ｉ段，保护加速出口。并且在做接地距离保护时，保护动作报告中显示没有故障测距。以上问题在<<RCS-931A(B、D)高压线路成套保护装置技术说明书>>和<<RCS-900系列线路及辅助保护装置使用和装置说明书>>中均未明确说明。
    在经过多次反复实践发现，在RCS－931B型保护调试模拟故障过程中，因线路在停运状态，断路器已跳开，控制开关KK也在断开位置。此时加入故障量，保护盘手合于线路近距离故障点上，故保护加速跳闸，因此在微机保护试验台进行故障模拟时，应先将线路断路器置于合闸位，即合后KK在接通状态，或将分相操作箱中合位继电器（HWJ）拔出，这样做试验就不会出现保护加速的问题了。
    对于模拟接地故障距离保护没有测距的问题，我们经过反复试验发现：我们试验所用的微机保护试验台在加故障量时原为我们手动切断故障量的输出，这对于以毫秒计算的微机保护来讲误差太大，所以将保护跳闸出口回路的空接点（如：跳A、跳B、跳C）分别引入微机保护试验台的开关量输入接口，在模拟接地故障时，通过保护跳闸时输出空接点来切断试验台输出故障量，这样在做接地保护时就能正确动作，并在报告中显示准确的测距了。
    3．110kV、220KV母线电压互感器改造
    我厂原有的110kV、220kV电压互感B相接地点均在就地开关箱中，不符合继电保护二十五项反措要求，电压互感器的二次绕组也为保护和测量共用，并且共用一个击穿保险。不论保护还是仪表，那个回路冲击电压互感器的二次绕组，都会造成二次绕组空气小开关跳开或击穿保险击穿，造成保护失压，同时关口表测量损失。
    为解决这一问题，在换新的大容量电磁式电压互感中，加有两组立的二次绕组，将保护和测量回路分开，互不影响，可有效防止关口表失压，同时将两组绕组分别经不同的击穿保险接地，既防止了TV过压，又防止了两绕组之间产生干扰。
    在执行反措方面：将电压互感器就地开关箱的B相接地点拆除，并用四平方截面电缆（可有效防止传输压降）分别引至主控制室，经小母线用2×4平方铜导线引至主控电缆夹层接地铜牌，保证接地点等电位（有效防止悬浮地电位的产生）。将开关场至控制室TV电缆换为4平方电缆，减小了线损,提高了电压质量。电压互感器的测量等级也由原来的０.５级提高到０.２级，提高了测量精度。
    电压互感器原接线图：
    现电压互感器接线图：

    三．结束语
    以上在技术改造中出现的问题，经过思考解决，经过现场运行中得到了验证。对我厂电力系统的运行起到了促进作用。因水平有限、时间仓促，中间的错误与不足恳请各位批评指教。


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    前言：
    包钢炼铁厂综合料场皮带传送系统采用132KW两台电机（一主一从）进行传动。原有系统采用接触器启动。传送皮带长度大约在500米左右。正常情况下直接启动对系统没有影响，但是当发生送料过程中有意外故障而造成停机时，系统检修结束后要求再启动时，就会出现启动非常困难，造成接触器过热烧毁甚至发生因过电流造成相间短路的现象。若采用一般常用的降压软启动方式，由于启动力矩与电压的平方成正比，因此根本无法实现重载启动。为此，我们采用艾默生公司的EV3000系列高转矩、变频器作为电机控制，配合EC20系列PLC实现两台变频器的主从控制，实现两台电机同频率或负荷平衡运转。 
    1、变频控制系统

    1.1系统参数：
    皮带电机为132KW，电流24，四，转速1480 R/MIN，设计采用EV3000-4T132G（）系列变频器。 配合EC20系列PLC及模拟量组合模块M（四模入、一模出），通过PLC作PID闭环控制。其中主变频器的给定采用数字量设定或模拟量设定均可，将主变频器的输出频率作为PID的给定量，将从变频器的输出频率作为PID反馈环节，PID输出量作为从变频器的给定值，从而实现主、从变频器的频率一致运行。具体原理参见附图一至五

    1.2变频参数设置
    主变频：
    F0.02=4 V/F控制 F0.03=0 数字设定，由面板给出 
    F0.04=50 主机给定 F0.05=1 端子控制
    F0.10=60S 加速时间 F0.11=20 减速时间 
    由于现场不具备电机调谐运行（接手无法打开），因此控制方式采用V/F控制，电机参数F1.00-1.08按电机实际参数设置。
    F2.09=1 停机方式为自由停车 
    F6.08=0 AO1输出信号为实际运行频率 
    F6.09=3 AO2输出信号为实际运行电流
    F6.12=20% AO2信号输出偏置为20%
    具体原因是：由于AO2信号送入楼上控制站计算机室，控制站PLC要求信号为4-20MA。因此，当变频器输出电流信号为4MA时，对应实际电流为0；即将4MA/20MA=20% ，输出偏置即位20%。
    从变频：
    F0.02=4 V/F控制 F0.03=5 模拟设定，由PLC给出 
    F0.05=1 端子控制
    F0.10=60S 加速时间 F0.11=20 减速时间 
    F2.09=1 停机方式为自由停车 
    F6.08=0 AO1输出信号为实际运行频率 
    F6.09=3 AO2输出信号为实际运行电流
    F6.12=20% AO2信号输出偏置为20%

    2、PLC控制系统

    2.1 PLC硬件配置
    由主机EC20-1410BRA、模拟量组合EC20-M (四入一出)构成。其中输入的一通道为主变频器的实际运行频率；二通道为从变频器的实际运行频率，输入信号均为4-20MA；输出为从变频器的给定值，信号为0-10V。

    2.2变频控制PID程序
    LD SM1
    TO 0 400 16#1 1 M模块初始化
    LD SM1
    TO 0 600 16#3311 1 输入1、2通道为电流信号3、4通道关闭。
    LD SM1
    TO 0 650 16#0 1 输出通道为0-10V信号
    LD SM1
    TO 0 500 16#1 1 通道设置改允许
    LD SM1
    TO 0 800 16#1 1 输入通道设置改确认
    LD SM1
    TO 0 801 16#1 1 输出通道设置改确认
    LD SM0
    FROM 0 100 D100 1 读通道1数值（主变频运行频率）
    LD SM0
    FROM 0 101 D101 1 读通道2数值（从变频运行频率）
    LD SM0
    MOV D101 D21 通道2数值作为PID反馈值。 
    LD SM0
    TO 0 0 D22 1 PID输出信号从输出通道输出（作为从变频给定）
    LD SM0
    CALL PID_EXE 调用PID执行程序
    LD SM0
    CALL PID_SET 调用PID设置程序
    PID子程序
    LD SM0
    PID D20 D21 D0 D22 //子程序的PID指令生成公式PID S1 S2 S3 D
    LD SM0
    MOV D100 D20 //设定目标值
    MOV 10 D0 //采样时间(Ts) 范围为1～32767(ms)但比运算的时间数值无法执行
    MOV 33 D1 //动作方向
    MOV 0 D2 //滤波时间常数
    MOV 1000 D3 //比例增益(Kp) MOV 1 D4 //积分时间TI MS
    MOV 0 D5 //微分增益(KD) MOV 0 D6 //微分时间
    MOV 0 D15 //输入变化量MOV 0 D16 //输入变化量
    MOV 2000 D17 //输出上限设MOV 0 D18 //输出下限设

    2.3实际参数调整设置
    后经多次修改和调试，确定比例系数为10，积分时间为100毫秒，微分时间为零。经过运行发现能够满足现场的生产工艺，主、从皮带平稳启动。

    3、连锁控制
    连锁控制主要实现如下功能：
    一、启动时主、从变频器一起启动，一起停止。
    二、任何一台变频器故障，则另外一台变频器立即停止。
    连锁控制的实现通过中间继电器（设计院设计，可以通过PLC实现）

    4、实际运行情况：
    经过2个月左右的运行发现，系统能够运行非常稳定，皮带启动电流为120A左右，主、从变频器启动频率一致，启动电流主变频器略大于从变频器，启动平稳，能够满足生产要求。 EV3000变频器设置面板具有中文显示功能，而且参数设置非常简单，便于现场的维护；该系列变频器在过载能力方面非常的强。由于变频器在初期调试时，皮带电机的抱闸没有打开，且减速机的油泵电机没有启动，当时的过载电流几乎达到450A，在大电流限幅下运行了十几秒，变频器没有发生任何故障。

    一、引言

    目前，我公司已有一水厂、五水厂两个水厂和长大集团八水厂的 DCS系统相继实施竣工，使水厂生产和管理的自动化水平大大提高，本文就构成系统的一个子站——送水泵站，谈一谈可编程控制器监控系统在该站点的建立。送水泵站是水处理工艺的后一道工序，清水经过它升压后直接输送给用户，所以，怎样应用现代科学控制技术，改善和提高送水泵站的自动化水平，研制出的可编程控制器监控系统，城市供水是我们的主要任务。

    二、系统组成

    送水泵站的主要控制设备为高压电机和出水阀门及改进后安装的排气电磁阀。可编程控制器通过对微机保护系统柜、高压柜、阀门控制台等设备和相关仪表输出的各种信号、参数 (如：电流、电压、出厂水流量、余氯、浊度、水压、水位等)进行实时采集、分析、处理，再输出给控制对象，利用PC机，通过WINCC组态软件，做成一个非常友好、生动鲜明的界面，方便地监视本站点的生产工况并对设备进行控制。现场总线PRO-FIBUS把本站点的PLC和PC电脑与其他站点、中控室、厂长室等连接起来构成一个工控网络。

    三、系统功能


    通过计算机对生产设备进行操作，对工艺过程进行监控，具备手动、单控、联控、全自动控制功能；

    能够实时地远程采集生产设备的状况信息， ( 如手动、自动、运行、故障等 ) ，以及水处理工艺参数 ( 如流量、压力、余氯、浊度、水位等 ) ；

    对多种信息、参数进行计算、分析、处理，设置限报警，上传等，并形成随时间变化的曲线；

    各功能模块的点数留有 10% 的余量供备用，必要时可方便地进行系统扩展；

    具有网络功能的监控计算机、可编程控制器与各个子站之间，采用 PROFIBUS 工业现场总线联网通讯，可进行有限的子站画互切换。

    能与微机继电保护系统通讯，各种电运行参数供系统使用。


    四、硬件设计

    1.PLC模块选取 根据监控要求，该站选用了西门子SI-MATICS7—300PLC，其模板配置如图：

    A

    B

    C

    D

    D

    D

    E

    F

    F

    A ：电源模块 PS307　B ：处理器模块 CPU315-2DP　C ：通讯模块 CP343-5D ：数字量输入模块 SM321　E ：数字量输出模块 SM322　F ：模拟量模块 SM331

    2. 本站点控制柜 (PLC 柜 ) 设计

    考虑到泵站的具体工作环境和控制应用对象的重要性等因素，对电源回路加装了电源净化器件，由于 PLC本身电源容量小，只有几十毫安至几百毫安，故外加了一个开关电源，以满足中间继电器、电磁阀、仪表的电容量需求，对PLC采集的每个数字量信号，在电路上尽可能不与现场生产设备发生直接关系，采取隔离措施构成单一回路，既保证了本系统的，也了现场生产设备的 。

    五、系统软件设计

    系统应用软件有三套需自行编制开发，他们分别是：

    1.监控应用软件

    它是用 SIMATICWINCC组态软件进行编制的，它的设计思想是视窗控制，建立在标准个人计算机硬件及bbbbbbs98或bbbbbbs NT操作系统下，编制了一个充满了吸引力的适合于生产工艺过程的流程画面。

    2.下位机软件

    采用 SIMA~CSTEP7工具软件进行编程，它可运行在个人计算机bbbbbbs环境下，界面友好，并提供了强劲的编程、调试、诊断等功能。使用结构化功能块编程方法，编程语言采用了梯形图(LadderDiagram)和语言表(STL)两种语言相结合的方法，将各种功能进行模块化，这样使程序结构层次清晰，且有部分程序可通用化、标准化以利修改调试。

    3.本系统计算机与微机继电保护计算机的通讯软件

    考虑到本系统的监控设计与要求，与微机继电保护系统进行数据交换，以确保系统功能的完善及正常运行，该软件采用 bbbbbbs操作系统下的Ⅷ进行编程。

    六、结束语

    实践证明，水厂送水泵房可编程控制监控系统的建立，使管理者可以方便地掌握生产现场的实时信息，历史数据，机泵的多项运行参数，为各级指挥决策、优化调度和水厂运行管理，设备维护提供服务，有效地提高了水泵机组的自保护功能，严格规范了设备操作堆积，杜绝了误操作事故，确保设备在、经济的状态下运行，得到了用户的。



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