汕头西门子PLC模块触摸屏供应商

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IC5系列的变频器是我们LS产电开发的一款功能强大的小型经济型的交流驱动器，目前它在国内销售的只有单相220V电压，0.4—2.2kw。

 4.1 主要功能特点：
 1.V/F控制和无传感器矢量控制
 2. 0.5Hz, 150% 转矩
 3. 小巧紧凑的尺寸
 4. 内置PID功能

5.PNP/NPN 可选择
6.方便的参数操作
7.操纵杆型的编辑键
8.内置电位计
9.方便的参数操作
10.电机参数自整定
 IC5系列的变频器还具有完善的保护功能，可以在发生故障的时候保护变频器和电机，像过载报警，接地故障，堵转保护，过热，过压，欠压等功能。它还能多记录五次故障记录，方便客户或者维修查找故障内容，找出解决办法。在我们IC5的变频器中，控制方式有V/F控制和无传感器矢量控制两种方式选择。其中，在一般用途上，使用V/F控制方式；在对低频的力矩或者要求高的时候，我们可以选择无传感器矢量控制方式，但是，在使用这种控制方式的时候，我们要进行参数自整定，因为，我们的变频器产品里的电机参数，是以我们LG电机为标准来设置的，所以，在使用这个功能的时候，我们行参数自整定，这样变频器可以把电机的定子阻抗Rs和漏电感L读取到参数里，使得变频器的输出特性好。

5.现场状况和变频器参数设置
 5.1 前期调试的时候，因为该电梯制造公司的电梯的螺杆存在一定的问题，在低频的时候，电梯平台的抖动比较严重，后经客户改善后，电梯的运行效果有了明显的改善。因为电梯的螺杆之间存在一定的空隙，齿轮相互之间的咬合不是非常的吻合，这样就导致变频器在低频运行的时候，由于输出的力矩不是很大，电梯的平台就会存在一定的震动的情况。
 5.2 为了改善这个情况，：可以把加速时间缩短，使得变频器输出尽快达到50Hz，这样可以在短时间内达到一个比较大的输出力矩，使得电梯平台不会抖动。但是，这样做的话，就使得乘客乘坐的时候，在电梯启动的时候，感觉比较硬，不是很平滑的感觉。客户对这种做法不太满意；二种方法是：我们根据客户在低频就需要比较大的力矩和输出比较平滑的要求，修改了一些参数，具体修改如下：
DRV参数组： 
1.在面板设定50.00Hz的频率。
2.ACC：加速时间为：2.00 sec
3.DEC:减速时间为：1.2 sec
FU1参数组： 
F2：加速模式：1 
F4：停止方式：0 （默认）
F21：大频率：50.00
F22：基本频率：50.00
F27：转矩补偿选择：1
F30：V/F方式：0 （默认）
FU2参数组 
H30：电机功率：2.2kw （默认） 
H31：电机级数：4 （默认） 
H32：额定滑差率：3Hz 
H33：电机额定电流：9A（根据电机铭牌设置）
H40：控制方式选择：1 （滑差补偿控制） 
I/O参数组 
I22：多功能输入端子P3定义：5

MAK 参数组
MAK-25: 0（默认参数为1）,这个参数相当于堵转保护功能，电流的参数。
 
 5.3 在我们的变频器里，在FU1参数组中，有一个转矩补偿选择功能，出厂默认值为手动补偿，补偿值为2.0。这个参数主要用来修改变频器在低频的时候的输出力矩的大小，在有些场合，客户在低频输出的时候，需要大一点的输出力矩，我们可以适当提高这个参数的值，使得机器可以正常启动。但是，提高这个参数的值的话，相应的变频器的输出电流会变大，所以，我们修改这个参数的时候要注意变频器的输出电流，不要使电流值过大，以免变频器输出“OC”，也就是过电流的故障。这个参数要根据现场的实际情况来定，在可以满足输出要求的情况下，这个值越小越好，这样对电机和变频器好。在这次的调试中，我们选择了自动转矩补偿（F27：转矩补偿选择：1）和用户曲线为线形（F30：V/F方式：0），在这种情况下，我们变频器在低频的时候输出的力矩是大的。
 5.4 在参数FU1-2（F2：加速模式）这个参数中，我们选择1，这样变频器的加速曲线是一个曲线的状态：

地铁作为城市的主要公共交通设施，是城市现代化的重要标志之一。随着人民生活水平的不断提高，人们对出行的环境、质量和舒适度有着越来越高的要求，作为地铁客运服务重要设施的自动扶梯，在地下铁道的建设和运营中越来越受到人们的关注。北京地铁一期工程和环线开始投入运营时，只有18台自动扶梯，从早上6：00至12：00，下午13：00至21：00投入运行，每天运行14小时。近几年来，地铁总公司为方便乘客乘坐地铁，在地铁车站有预留安装扶梯位置的出入口，按照客流分布及资金情况，先后增设了数十台自动扶梯，随着地铁复八线工程建成通车，计划到2001年底，北京地铁将有近百台自动扶梯投入运行使用。
2000年开始，为不断提高地铁客运服务质量，地铁总公司将自动扶梯运行时间调整为与地铁运营时间同步，从早晨5：00至晚上23：30，每天连续运行近19个小时。北京地铁现投入运行的近百台自动扶梯基本都是公共交通型重载扶梯，按照地铁沿线车站的埋深不同，扶梯的垂直提升高度从4.5米至16米不等，近70％以上的扶梯垂直提升高度在8米以上。根据不同的提升高度，扶梯相应配置的电机功率从11Kw至40Kw不等。北京地铁现有运营线路2条，运营里程54公里，设有39座车站（含2个换乘站），138个出入口。其中23座车站有55个出入口安装自动扶梯72部（大部分出入口设置一台上行扶梯，设置两台扶梯的出入口采用一上一下的运行方式）。 2000年地铁日平均客运量为130次，平均每个出入口每日出站乘客为9420人，仅为扶梯满载输送能力的5.4%（单台扶梯理论输送能力按9100人/小时考虑）。北京地铁现有的扶梯主要安装在环线和复八线上，若按平均日客流2倍估计（约占地铁日平均客运量的80%），环线和复八线平均每个出入口每小时出站乘客平均为991人，也只达扶梯满载能力的10.9%。北京地铁高峰小时列车运行间隔为3分钟，日开行列车在400列以上，日平均列车运行间隔为6分钟，即每3分钟便有一列列车进站。若考虑现有扶梯平均提升高度为10米，扶梯运送每列列车的乘客出站仅为80秒（按每个梯级站1个人考虑），有50%以上的时间扶梯为空载运行，再加上列车进站间隔交错不等，低峰时，列车间隔达6-8分钟，实际上扶梯空载运行时间可能会长。这样不仅浪费了大量的电能，也增加了扶梯的损耗，长期采用这种运行方式既不合理也不经济。因此地铁扶梯的运行应根据地铁运营的特点，采用相应的运行方式，以确保自动扶梯的运行加经济合理。
自动扶梯的控制系统已开始采用微电脑控制，理论上讲可采用的扶梯节能运行方式有多种，但实际应用在扶梯控制上的主要有三种方式。
1.自动运行方式：在扶梯上下口处安装传感器（传感器可用光电、压力等多种形式），一旦传感器检测到有乘客进入扶梯（距梳齿板1.3米左右），扶梯开始启动运行，如乘客继续进入扶梯，扶梯将一直以额定速度正常运行。如在预先设定的时间内没再检测到有乘客进入扶梯或扶梯出口侧传感器到后一个乘客离开扶梯后，在预先设定的时间内也没有检测到有乘客进入扶梯，则扶梯将自动停梯。待有乘客进入扶梯时，扶梯再投入运行。
2.Y－Δ运行方式（ECO方式）：利用扶梯Y－Δ启动装置，在扶梯投入运行后，当扶梯处于空载或轻载时，控制系统将驱动电机从Δ型运行自动切换到Y型运行来节约能耗。当扶梯负载增加后，扶梯再自动转成Δ型运行。
3.变频运行方式（VVVF方式）：在扶梯上增设变频装置，扶梯开始运行时通过变频器启动，当扶梯达到**（0.5m/s）额定速度运行后，如无乘客乘梯，扶梯由**额定速度自动降为20%（0.1m/s）速度爬行（如扶梯在20%速度下运行很长一段时间仍无人乘梯，则扶梯会自动平缓地停梯待命，该功能可自行设定）。如安装在扶梯出入口处的传感器检测到有乘客乘梯，则扶梯速度马上平缓地升至**额定速度，如乘客继续进入扶梯，扶梯将一直以额定速度正常运行。如在预先设定的时间内扶梯入口处的传感器没再检测到有乘客进入扶梯，则扶梯将自动转至爬行速度运行。
比较三种节能运行方式，自动运行方式节能效果，控制方式简单，但会造成扶梯频繁启停，严重影响扶梯使用寿命；Y－Δ运行方式有节能效果（理论上可节电30%左右），但扶梯启动后，一直以额定速度连续运行，增加了扶梯的耗损；VVVF运行方式节电效果明显（理论上可节电60%左右，尖峰电流比无变频器扶梯减小可达80%左右），与自动运行方式相比没有频繁启动问题，扶梯磨损小，并且爬行速度运行时可提示乘客乘梯方向。
设用两台同型号自动扶梯（H=4.5m；V=0.5m/s；θ=30°；W=1000mm），一台采用Y－Δ运行方式，一台采用VVVF运行方式，在下述情况作比较： 
—扶梯向上运行。
—地铁列车间隔6分钟。
—扶梯额定速度运行时间2.8分钟（输送乘客时间为2.8分钟）。
—扶梯空载时间为3.2分钟（无乘客乘梯时间为3.2分钟）。
—每天连续运行20小时，年中无休息（以365天计）。
两台扶梯在上述情况下的运行状态：
Y－Δ运行扶梯：地铁到站后，乘客登梯，扶梯以Δ型方式运行2.8分钟，该批乘客输送完后，扶梯转成Y型方式运行。3.2分钟后，下一批乘客登梯。
VVVF运行扶梯：地铁到站后，乘客登梯，扶梯速度上升至**，输送乘客2.8分钟，该批乘客输送完后，扶梯速度降为20%额定速度运行待命。3.2分钟后，下一批乘客登梯。
由于在输送乘客的2.8分钟时间内，无论是Δ型运行，还是VVVF运行，都是以**额定速度运行，其能耗比较接近，因此我们只讨论在3.2分钟空载情况下Y型运行状态和20%额定速度的VVVF运行状态时的功耗。

从对比试验表中可以看出：
—Y型空载额定速度运行，其功率为：
1.95Kw + 1.61Kw + 1.88Kw = 5.44Kw 
全年的耗电量（kwh）为:
5.44Kw×3.2min/6min×20hr×365day = 21180（kwh）
—VVVF型空载20%额定速度运行，其功率为：
0.35Kw + 0.5Kw + 0.3Kw = 1.15Kw 
全年的耗电量（kwh）为:
1.15Kw×3.2min/6min×20hr×365day = 4477 （kwh）
可以看出VVVF运行方式与Y－Δ运行方式相比, 节能效果十分明显,一年可节能（理论上）:
21180（kwh） – 4477 （kwh） = 16703（kwh） 
以0.52元/kwh计算,一年节约电费（元）:
16703（kwh）×0.52元/（kwh） =8686 元
所以自动扶梯采用VVVF变频控制运行方式，具有良好的节能经济效益。
由此可见，变频运行方式除采用变频启动，避免了普通Y－Δ启动产生很大的启动电流问题，保证了扶梯启动的平滑、舒适。另外在无人乘梯，扶梯以爬行速度运行时，一方面节约了电能，减小了扶梯损耗；另一方面也为即将进入扶梯的乘客明确了扶梯运行方向，对地铁客流早晚高峰和低峰变化较为明显且长时间连续使用扶梯的场合较为适用。而自动运行方式由于控制方式简单，再考虑增设软启动装置，较适合于老扶梯的节能改造。
随着经济的发展，变频 调速器以其优越的性能在众多领域获得了广泛的应用，特别是节能效果越来越多的被人们认识。在电梯系统中也是如此，VVVF型变频调速电梯已开始取代继电器控制、交流调速电梯。VVVF型变频调速电梯基本控制原理如下：
根据电机学理论，交流电动机的转速公式为：n=60×f×（1-s）/p （式中：f为定子的电源频率；p为对数；s为转差率；n 为转速）。
－改变电机对数p可以改变电机转速，这是交流双速梯采用的调速方法。
－通过调整定子绕组电压大小来改变转差率s ，已达到调速目的，这是交流调速梯采用的调速方法。
－改变定子电源频率f 也可达到调速目的，但f 大不能过电机额定频率，电梯作为恒转距负载，调速时为保持大转距不变，根据转距公式：M=CmφIcosφ（式中：Cm为电机常数；I为转子电流；φ为电机气隙磁通；cosφ为转子功率因数），保持φ恒定。又根据电压公式：U＝4.44 f Wkφ（式中：U 为定子电压；f为定子电压频率；W为定子绕组匝数；k为电机常数），保持U / f 为常数，即：变频器兼备变压、变频两种功能，简称为VVVF（Vary Voltage Vary Frequency）型变频器，这就是VVVF型电梯的基本控制原理。
同样在扶梯行业中，随着扶梯进一步向着高科技、节能、智能化的方向发展，变频器在扶梯领域也被广泛地应用。以公司生产的自动扶梯为例，自动扶梯自动变速驱动有三种方式，即相控调速GPH，标准变频器GFU和变频器GFU加。
—相控调速GPH: 具有软启动, 正常运行速度, 检修运行速度（以50%额定速度运行）功能。但检修运行速度使用有一定限制（每运行5分钟，须停10分钟）。
—标准变频器GFU：该装置仅在扶梯负载60%额定功率以下时工作，除具有相控调速GPH功能外，还有慢速（爬行）运行（以20%额定速度运行），检修运行速度功能，检修运行无限制。
—变频器GFU加：扶梯开始运行，该装置一直投入工作，除具有标准变频器GFU功能外，还有附加运行速度（高峰时，扶梯以大速度运行）功能。但需附加控制屏。
由于在大多数情况下，扶梯较多地运行于2/3额定载客量以下，如果以**电机功率配置变频器，当扶梯以**满负载运行时，变频器相当于在短路状态，并不起多大的作用。因此可将变频电路设计成旁路变频，即按60%电机额定功率来配置变频器。如果电机额定功率为11Kw，则变频器的功率为7.5Kw。当扶梯运行于负载的60%额定功率以下时，电机通过变频器工作；当负载增加至**时，控制系统就将电机切换至工频电网供电。这样可大大降低变频器的初期投资成本，价格增加约为整机的9%，所以这种配置方式具有较好的性能价格比。一般公共交通型扶梯运行环境比较差，变频器又通常安装于扶梯上机房，运行环境比较恶劣，考虑到防尘的要求，地铁自动扶梯配置的变频器均要求采用IP54防护等级（防尘型），其工作寿命约为10万小时，工作环境温度为-40℃～+60℃，相对湿度95%。自动扶梯安装标准GFU变频系统后的工作原理如下：
当扶梯开启后，扶梯在变频器的驱动下平缓启动并加速到额定运行速度0.5m/s。当乘客不断增加达到负载的60%额定功率时，扶梯切入至电网直接供电。
如扶梯在电网直接供电以额定速度运行的情况下，当扶梯负载下降至负载的60%额定功率以下时，则扶梯将被切换到变频器供电，如在预先设定的时间内扶梯入口处的扫描传感器未检测到有乘客进入扶梯，则扶梯将平缓地转入爬行速度0.1m/s运行。
当扶梯入口处的扫描传感器检测到有乘客进入扶梯时，扶梯将加速到0.5m/s速度运行。扶梯处于上行状态时，随着乘客不断增加，致使负载达到60%额定功率时，驱动电机切入至电网直接供电，此时电机不受变频器驱动；扶梯处于下行状态时，随着乘客不断增加，负载增加到一定程度时，电机进入发电状态被连接到电网电源，此时电机不受变频器控制。如乘客继续进入扶梯，则扶梯将以0.5m/s的速度稳定运行且始终不受变频器控制。 如在预先设定的时间段内没再检测到有乘客进入扶梯，那么扶梯将被接入到变频器驱动，减速到爬行速度运行。
在实际运行中也可以针对不同的列车间隔，决定扶梯是否在电网下直接运行。如早7：00-9：30 ，下午16：00-19：00（列车间隔为3-4分钟），扶梯可以在电网下直接运行，以减少变频器的空载损耗；其它时间扶梯采用变频器控制，起到节能作用。
另外，一旦变频器发生故障，则可以通过控制系统修改参数将变频器短接，使驱动电机直接连到电网下运行，从而保证扶梯继续运行使用。 虽然扶梯采用变频器运行控制方式后，达到了节能运行的目的，但同时应注意到变频器控制系统也有一定的负面影响，如运行时产生的噪音比直接驱动略大，需加长桁架以增加机房空间，对散热也有相应要求（18Kw变频器的散热量约为2Kw）等等。因此应针对扶梯采用变频控制运行后的特点要求，采取相应的措施，以确保扶梯的正常使用。

1 引言 

本文是针对某生活小区实际情况，结合用户生活 / 消防双恒压供水控制的要求，我们进行改造的一些心得。现将其中的改造情况介绍如下。 

众所周知，恒压供水系统对于生活小区是非常重要的，例如在生活小区供水过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响居民生活。又如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能灭火，可能引起重大损失和人员伤亡。所以，生活小区采用生活 / 消防双恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 

基于上述情况，我公司对某生活小区供水系统进行改造，采用西门子 PLC 作为主控单元。利用风光供水变频器，根据系统状态可快速调整供水系统的工作压力，达到恒压供水的目的。改造提高了系统的工作稳定性，得到了良好的控制效果。 

2 用户现场情况 

如图 1 所示，市网自来水用高低水位控制器 EQ 来控制注水阀 YV1 ，自动把水注满储水水池，只要水位高水位，则自动向水箱注水。水池的高低水位信号也直接送给 PLC ，作为水位报警。为了保持供水的连续性，水位上、下限传感器高低距离较少。生活用水和消防用水共用二台泵，平时电磁阀 YV2 处于失电状态，关闭消防管网，二台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压。当有火灾发生时，电磁阀 YV2 得电，关闭生活用水管网，二台泵供消防用水使用，并维持消防用水的高恒压值。火灾结束后，二台泵改为生活供水使用。 

图 1 生活 / 消防双恒压供水系统示意图 

现场设备参数如下 : 

型号 65-315（I）A 

流量 56m 3 /h 

扬程 110m 

效率 56% 

转速 2900r/min 

电机功率 37KW 

3 系统控制要求 

用户对二泵生活 / 消防双恒压供水系统的基本要求是： 

⑴ 生活供水时，系统低恒压运行，消防供水时高恒压值运行。 

⑵ 二台泵根据恒压的需要，采取先开先停的原则接入和退出。 

⑶ 在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间过 1 天，则要切换下一台泵，系统具有倒泵功能，避免一台泵工作时间过长。 

⑷ 二台泵在启动时都要有软启动功能。 

⑸ 要有完善的报警功能。 

⑹ 对泵的操作要有手动控制功能；手动只在应急或检修时使用。 

4 设备选型 

（ 1 ）风光 JD-BP32-XF 型供水变频器 

JD-BP32-XF 型是山东新风光电子公司推出的于供水变频器，使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。在恒压供水中可以采用这类变频器。 JD-BP32-XF 型变频器除具有变频器的一般特性外，还具有以下特性：水压高、水压低输出接口，变频器运行上限、下限频率（可以任意设定），可以方便地进行双压力控制，内置智能 PI 控制，以上功能非常适用于供水控制要求。在本例中选用 JD-BP32-37F （ 37KW ）风光供水变频器拖动用户水泵。 

（ 2 ） PLC 选型 

① 控制系统的 IO 点及地址分配 

根据图 1 所示及控制要求 , 统计控制系统的输入、输出信号的名称 ， 代码及地址编号如下表 1 所示。水位上 、 下限信号分别为 I0.1 、 I0.2 。 

② PLC 系统选型 

系统共有开关量输入点 8 个，开关量输出点 10 个 , 选用西门子主机 CPU222 （ 8 入继电器出） 1 台，加上扩展模块 EM222 （ 8 继电器输出） 1 台。即可满足用户供水控制要求 

（ 3 ）压力传感器 

在供水系统中，压力传感器既可以采用压力变送器，也可以采用远传压力表。在本例中采用远传压力表，压力表相应接线端子接到变频器主控板 3 脚、 4 脚、 5 脚即可。 

5 电气控制系统原理图 

电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及 PLC 外围接线图三部分。 

（ 1 ）主电路图 

如图 2 所示为电控系统主电路。二台电机分别为 M1 、 M2 。接触器 KM1 、 KM3 ，分别控制 M1 、 M2 的工频运行；接触器 KM2 、 KM4 ，分别控制 M1 、 M2 的变频运行； FR1 、 FR2 分别为二台水泵电机过载保护用的热继电器； QS1 、 QS2 和 QS3 分别为变频器和二台泵电机主电路的隔离开关； FU1 、 FU2 为主电路的熔断器； BPQ 为风光供水变频器。 

概况
●三台立式离心泵由变频器和可编程控制器为主体的控制柜控制取水灌溉，管道以环状网为主体，主干管为直径150、200和250mm的球墨铸铁管，支干管为直径90mm的塑料管。全网装有一百多个闸阀把水送到每个地块，在阀门后接上水管配备微喷灌设施就可以灌溉。
控制要求
●维持水压恒定 
●手动－自动供水选通运用手动，自动两种方式进行供水。
●三台泵自动切换运行当正在运行的水泵不能满足恒压供水要求时，自动增减运行泵。由于系统采用一台变频器控制三台水泵，而变频器每次只能控制一台水泵，因此除改变水泵电机转速外，还要在运行过程中通过增加和减少在工频运行的水泵的台数来维持水压恒定。所以事先确定增减水泵台数的条件和次序非常重要。当正在控制某台水泵运行的变频器输出频率达到频率上限，而管道中压力传感器反馈的电流信号值未达到预设值时，发出加泵信号，将变频器控制下运行的水泵投入工频，并启动下一台泵供水。当管道中压力传感器反馈的电流信号值达到预设值，正在控制某台水泵运行的变频器输出频率降到频率下，发出减泵信号，切除在工频运行的一台泵，若只有一台泵运行，则进入休眠状态。
●当外界停止用水时，系统处于睡眠状态，直至有用水时自动唤醒。
●泵组及线路保护检测报警
●考虑到水泵电机在低速运行时危险，保证其频率不10Hz，因此频率上限设为工频50Hz，下限设为20Hz进行比较，实现泵的切换与转速的变化。
●系统在设计时应使水泵在变频器和工频电网之间的切换过程尽可能，以保证供水的连续性，水压波动尽可能小，从而提高供水质量。但元件动作过程太快，会有回流损坏变频器。
●考虑到管网覆盖面积大，泵站海拔相对低，远端供水压力需维持3kg，因此泵站出水口压力维持5kg（均为压力表的显示值）。
变频器PID控制原理简介
变频器是水泵电机的控制设备，能按照水压恒定需要将0～50Hz的频率信号供给水泵电机，调整其转速。
水压由安装在管网的干线上压力传感器，并将其转化为4～20mA的电流信号，反馈给变频器和PLC。变频器根据设定的给定值（变频器控制端口AI1设定）和反馈的实际值（变频器控制端口AI2反馈），即根据恒压时对应的电压设定值与从压力传感器获得的反馈电流信号，利用PID控制自动调节，改变频率输出值来调节所控制的水泵电机转速，以保管网压力恒定要求。

针对一次风机RB的思考：相同的一次风机，为什么采用入口挡板调节时一次风机RB成功实现了，而变频调速改造后一次风机RB却失败了？如何抑制RB后一次风压大幅下跌？如何控制RB后汽温急剧下降？机组RB时采用定压方式好还是滑压方式好？

一、机组快速甩负荷的含义

机组快速甩负荷（RB或RunBack）的含义：机组的主要辅机，如一次风机、送风机、引风机、空气预热器及锅炉汽动给水泵、炉水循环泵等，有一台发生故障时，协调控制系统（CCS）快速发出，按一定幅度减少机组实际负荷的指令。通过锅炉、汽机主控制器分别对燃烧、给水、汽温以及汽机DEH等控制调节系统进行调整，使机组的负荷及相关参数终达到单台辅机的能力工况，以保证运行。

RB属机组的功能之一，为实现RB功能，要求CCS和BMS 两大控制系统协调动作。除一次风机的RB指令由BMS本身发出之外，其余的RB指令均由CCS发出，RB的逻辑示意图见图1。

RB模块根据其内部设定的降负荷速率及目标负荷指令动作，锅炉负荷按预定的速率降低，燃料量的减少除由燃料调节器调节外，还由BMS系统按一定逻辑停相应的给煤（粉）机，或投相应的油共同配合完成。RB过程中，机前压力由汽机自动控制。当BM S 接受RB指令后，发出报警信号并送出数据记录（DL）信号到数据采集系统（DAS）。与此同时，停掉上面一层运行的磨煤机。接着，由CCS降低各运行层给煤机转速，在F层煤粉停掉10s后，如RB命令继续存在，则BMS停止E层磨煤机，而CCS继续降低给煤机转速。10s过后，如RB指令仍然存在，则BMS将D层磨煤机停掉，后保留A、B、C三层磨煤机运行。

单台送、引风机事故跳闸后，同侧的引、送风机通过联锁而自动跳闸停运。

若D、E、F三层磨煤机停掉后RB指令依然存在，则表明另一台功能相同的辅机亦出故障，其导至MFT动作。

二、一次风机变速调速时实现RB功能

能否实现一次风机RB功能，需考虑以下两点因素。

1．一次风机及其系统设备特性

（1）单台一次风机的参数和裕度

大型机组，单台一次风机一般按50%机组负荷设计。设计容量越大，对实现一次风机RB功能越有利，但对节能不利。风机设计裕度过大，会造成一次风机单耗过大，特别是采取挡板调节时，大量能量白白浪费在风机节流损失上；即使采取变频调速，选用过大的压头和流量裕度，也会造成低负荷时，风机运行在风机性能曲线点的左侧，导致风机并联困难，两台风机发生“抢风”现象。单台一次风机带负荷能力还应从减少空气预热器漏风；改进一次风系统管道和风门；完善热控联锁保护逻辑几方面入手，采取对策。

（2）系统漏风

采用正压直吹式制粉系统的电厂，普遍反映一次风机RB成功得不多，单台一次风机带负荷能力不足，常导致全部磨煤机跳闸或MFT动作。究其原因，往往不是选型小，而是系统漏风严重，这是问题的根本原因所在。一次风机RB过程中，单台一次风机运行时，负荷逐渐降低，空气预热器（下称空预器）漏风会不断增大；运行磨煤机台数系统切换过程中，一次风系统管网阻力发生变化，一次风走捷径，通过两台空预器及一次风联络门旁路大量的风量，跳闸风机入口反窜出大量漏风。

①一次风管道漏风

对一次风管道中的人孔、法兰等处进行查漏，漏点，减少漏风量。必要时对制粉系统进行打压、查漏。

②空预器漏风

影响空预器漏风的因素有一次风压、烟气温度、制造工艺等。

空预器漏风率与一次风漏风率属不同概念，前者是指一、二次风总的漏风情况，三分仓回转式空预器，其设计漏风率一般为6%～10%。其中一次风漏风量占总漏风量的绝大部分，高达80% 以上。低负荷时一次风漏风率占总一次风量的30%～40% ，或高。

空预器的漏风率作为机组达标投产的一项主要考核指标，在投产初期，一般都能达到。而在机组长周期运行中，则普遍存在漏风率标现象。空预器密封间隙增大与空预器低温腐蚀以及转子变形、密封片磨损等因素密切相关。

随着机组负荷的不断降低，一次风系统漏风率呈增加趋势；相同负荷下一次风漏风率与运行方式有关，如运行一次风风压、磨煤机运行台数等因素。

空预器堵灰会增加一次风系统管网阻力，限制风机的出力。

（3）未投运磨煤机

RB逻辑中没有考虑未投运磨煤机的通风情况，仅跳闸上层运行磨煤机，只保留运行磨煤机中下层2～3台磨煤
1）一次风机出、入口门

风机出、入口门严密性差；一台风机运行，另一台停运抢修或启动时风机反转，造成风机启动困难。在一次风机采用变频调速时，此现象。为此不利因素，建议一次风机出口加装气动严密速断门或止回门。

风机出、入口门关闭时间长：如某600MW机组一次风机出口、入口挡板关闭时间长，分别为65s、95s，事故跳闸的一次风机停运中，从风机入口反窜大量漏风。

将一次风机出口挡板改为气动速关门，而且关闭严密。这是保一次风压恢复正常，一次风机变频器不跳闸的有效手段。

风机出口截止门逻辑中，应设计为“风机跳闸应无延时联锁关，风机启动时不联锁开”。有利于风机跳闸和并列时防止反窜漏风现象发生。

防止反窜漏风的另一项措施是跳闸风机出口的调温风门在RB触发后联锁关闭，减少一次风回流。

2）空预器的一次风机侧进、出口挡板

有经验的运行人员，在发生一次风机RB情况下，如若一次风压降得太低，适时将跳闸侧的烟道上空预器的一次风机侧进、出口挡板关闭，尽快地建立一次风压，维持炉内正常燃烧，可以有效地防止锅炉灭火。因此“空预器运行时一次风机侧进出口挡板禁关”这一条是不可取的，应设计为“关允许可操作”，以为运行调节提供方便和手段。

3）冷一次风管道及其联络门

此联络风门建议在两台风机运行时，处于严密全关位；RB逻辑中，应设计有联锁关风门的逻辑。一次风机RB成功后，再根据需要考虑是否打开。现在已有许多新建机组业已取消一次风机出口联络风道及联络风门。对于托可托电厂一期600MW机组一次风机出口设计有联络风道但没有设计联络风门，在其对一次风机变频改造后存在隐患，建议增加一次风联络风门，机组启动时在全关位，机组一次风机RB后待一次风压稳定后，根据停运一次风机侧空预器排烟温度情况打开此门对空预器进行冷却。
1）一次风机出、入口门

风机出、入口门严密性差；一台风机运行，另一台停运抢修或启动时风机反转，造成风机启动困难。在一次风机采用变频调速时，此现象。为此不利因素，建议一次风机出口加装气动严密速断门或止回门。

风机出、入口门关闭时间长：如某600MW机组一次风机出口、入口挡板关闭时间长，分别为65s、95s，事故跳闸的一次风机停运中，从风机入口反窜大量漏风。

将一次风机出口挡板改为气动速关门，而且关闭严密。这是保一次风压恢复正常，一次风机变频器不跳闸的有效手段。

风机出口截止门逻辑中，应设计为“风机跳闸应无延时联锁关，风机启动时不联锁开”。有利于风机跳闸和并列时防止反窜漏风现象发生。

防止反窜漏风的另一项措施是跳闸风机出口的调温风门在RB触发后联锁关闭，减少一次风回流。

2）空预器的一次风机侧进、出口挡板

有经验的运行人员，在发生一次风机RB情况下，如若一次风压降得太低，适时将跳闸侧的烟道上空预器的一次风机侧进、出口挡板关闭，尽快地建立一次风压，维持炉内正常燃烧，可以有效地防止锅炉灭火。因此“空预器运行时一次风机侧进出口挡板禁关”这一条是不可取的，应设计为“关允许可操作”，以为运行调节提供方便和手段。

3）冷一次风管道及其联络门

此联络风门建议在两台风机运行时，处于严密全关位；RB逻辑中，应设计有联锁关风门的逻辑。一次风机RB成功后，再根据需要考虑是否打开。现在已有许多新建机组业已取消一次风机出口联络风道及联络风门。对于托可托电厂一期600MW机组一次风机出口设计有联络风道但没有设计联络风门，在其对一次风机变频改造后存在隐患，建议增加一次风联络风门，机组启动时在全关位，机组一次风机RB后待一次风压稳定后，根据停运一次风机侧空预器排烟温度情况打开此门对空预器进行冷却。
目前设计RB逻辑中保留的运行磨煤机，没有考虑隔层燃烧情况，修改为“保留运行磨煤机中下层相邻煤层”对燃烧稳定为有利，某些煤层组合隔层燃烧时（如A、C、D、E、F煤层满负荷运行，RB时，相继F、E、A煤层跳闸，只保留C、D煤层），也有抑制汽温急剧下降的作用。

所以RB逻辑中若设计有自动投油助燃逻辑（其原因在于单台一次风机不能带两台磨运行），则既保证一层磨煤机的燃烧稳定，同时又可以防止全炉膛MFT动作，即在任一台一次风机跳闸后，可立即自动投入油助燃。

1）一次风压控制

一次风机自动调节的一次风压指空预器后热一次风母管压力。控制一次风压定值是，锅炉负荷或运行中单台磨煤机大煤量的函数关系，随着锅炉负荷或煤量增大而增大。压力定值由于制粉系统阻力不同而变化，小定值一般比制粉系统设计阻力大1 kPa，减少了一次风机的电耗及空预器的一次风漏风；通过运行优化，降低一次风压，一次风系统漏风率有所降低，空预器漏风率呈下降趋势。

高值则是以磨煤机风量和风温调节门有调节裕度，磨煤机及其管道不堵煤不积粉为原则所对应的风压。

FSSS系统的逻辑修改：在RB发生的情况下，延时联锁跳所有的未启动的磨煤机并且联锁关所有未启动磨煤机的进出口风门，这样可以防止风量从停运的磨煤机中流失、一次风压降低。或者当任一台一次风机跳闸及对应磨煤机O FF 信号均存在时，关闭对应磨煤机冷、热风调节挡板，这样可以防止风量从停运的磨煤机中流失。

2）提高一次风系统稳定性

磨煤机一次风量低时，原跳磨煤机的逻辑改为跳给煤机，或者取消风量低保护，防止因风量测量管堵粉保护误动，提高系统稳定性。一次风与炉膛差压低低时，原一个逻辑开关动作跳所有磨煤机，宜改为一次风与炉膛差压低三取二信号与该磨煤机风量低相“与”后跳磨煤机，提高了性。

（2）汽温控制回路

RB逻辑设计为在很短时间内，切除上层磨煤机，燃料量骤降，导致燃烧强度降低和燃烧下移，引起汽温、汽压的急剧下跌。大多数电厂RB时，主汽温度急剧下降20～30℃，若减温水未及时切掉，主汽温度甚至跌到480℃，严重威胁着机组的运行。因此这种情况下可以在主、再汽温的控制逻辑中加入RB触发信号的脉冲信号，直接强关（适当延时）汽温调节门。是否联锁关闭减温水电动门则根据现场实际情况而定。控制得当RB时过热汽温控制在520℃左右。

RB逻辑设计有，当RB触发时联锁停止锅炉本体吹灰器（特别是炉膛吹灰器）；联锁关调门前后隔离阀，减少漏流等措施对汽温控制也是有利的。
（3）压力控制回路

RB触发后，机组从协调控制方式自动切换至机跟炉协调方式或机跟随方式，汽机调节主汽压力。压力控制方式有定压、滑压两种。RB工况时，若采取定压方式则存在锅炉热容量骤减、定值较高的情况。此时汽机调门势必关得过小，同时可能造成汽压过高，锅炉上水困难，机组有可能因汽包水位低而M FT 动作，影响机组和经济性。

滑压运行相对于定压方式而言，相同目标负荷下可以使主汽温不至于下降太多。所以大多数电厂，RB工况采用滑压方式。但RB时滑压曲线压力不可降得太低，否则会造成汽机主调门关得缓慢，RB过程延长；同时压力变化过大，会造成由于汽包压力波动而引起的水位波动及虚水位现象，不利于机组的运行。

RB发生后，CCS若切至汽机跟随方式运行，主汽压由调门控制，同时负荷的下降速度受调门动作的影响很大，这就要求在RB过程中主汽压设定值的降压速率要与炉侧燃烧特性一致。由于锅炉蓄热量大，RB刚开始一段时间内，负荷下降缓慢，主汽压下降较少，随后，由于燃料大幅度减少的作用，主汽压大幅度下降，调门快速关闭以维持汽压，这样容易造成负荷的过调。

建议RB后联锁将运行方式切至机跟炉协调方式，这样对稳定负荷有利。但对于热电厂建议采用机跟随方式，RB过程是否结束应以锅炉指令下降到目标值为准，而不能以机组有功功率降至目标值为标志。

分析一次风机RB失败原因得出，当从ECR工况被迫调整为50% 能量工况时，锅炉蒸发量大大减少，汽包压力渡过其惯性时间（约10s）后下降，由于下降速率过大，使水位产生动态扩容现象，从而造成水位高保护动作。因此，实现该RB工况的关键点就是限制汽包压力降速率在一个合理的范围内。由于汽包压力与主汽压力存在单值对应关系，限制了主汽压降的速率。经过对ECR 工况附近水位动态扩容分析计算，以及运行经验数据表明，当主汽压降速率不大于1MPa/min 时，水位动态扩容较弱，其虚水位幅量较小。

滑压速率不大于0.5MPa/min 时，对于300MV和600MV机组RB滑压曲线降压幅度一般设为16.5～14.5M Pa。

（4）辅机控制回路

当单侧辅机故障跳闸后，联锁跳掉同侧某些辅机，以保证机组参数的相对稳定。

增加必要的驰控制和前馈控制。RB触发初期，控制量偏差大，导致调节品质恶化，也会引发运行工况的恶化，甚至跳机。增加必要的驰控制和前馈控制，抑制调节量和设定值的偏差增大趋势，有助于闭环调节品质。如果仅依靠偏差进行调节，势必由于受调节器速度的限制，执行机构来不及动作，引起RB初期运行工况的不稳定；在快速减燃料的同时，采取适当的前馈量，确保负荷、煤量、水量、风量等的平衡。

根据调节对象执行机构的响应时间来确定选用PID调节还是驰（或OVATION平衡块的指令叠加）调节等手段。对于一次风机如果采用入口调节挡板调节，其全行程时间长，一般在60～90s，响应时间较长，采用跳闸风机指令叠加在运行风机上，并按一定速率释放至执行机构，实践证明此法行之有效、；而对于采用双级动叶调节或变频调节的一次风机，其全行程时间长，一般在10～15 s，响应时间较快，若采用指令叠加的平衡块调节，可能导致一次风机调节机构动作过快而导致电机过流保护动作。因此一次风机双级动叶调节或变频调节时，一次风压偏差宜采用PID调节器控制。

为有效防止一次风机RB电机和变频器过流或过载保护动作，设计电机或变频器电流闭锁增输出指令逻辑也切实可行。由于一次风系统阻力不同，其出力也不尽相同，因此根椐单台风机带50% 负荷出力试验来确定挡板或动叶开度和转速来限制一次风机调节指令上限的方法不够科学。

（5）其他

RB速率的确定：RB速率确定了锅炉减燃料的速度，过快或过慢都会造成机组参数的不稳定。应根据不同辅机情况采取相应的速率。对于一次风机RB速率比其他辅机要大些。RB实际过程时间，一般300MV机组在3～4min，600MV机组在5～6min后趋于稳定。

RB发生过程中，由于大部分过程参数波动较大，控制系统应屏蔽迫升、迫降功能，解除氧量自动，短时保持屏蔽压力、送风量、炉膛压力、汽包水位、氧量等偏差大强切手动MRE 逻辑，以免增加系统的不稳定性。

减少执行机构的死区：辅机调节动叶或导叶开度和负荷的变化率，如某300MV电厂一次风机额定负荷时，入口导叶开度仅为30% ，则每10MV负荷变化，导叶变化为1% ，而执行机构的死区为2% ，导致一次风压反应慢，波动大。可以通过调整侍服机构和执行机构调节范围（重新确定全开位），提高反应灵敏度，从而提高调节品质。

三、结论和建议

1．对一次风机进行节能降耗变频调速改造时，须对一次风机及其系统进行必要的改进，以适应变频调速时实现RB功能的需要；前弯型式一次风机不适宜进行变频改造。

2．减少空气预热器漏风；一次风机出口门改为严密性强的气动快关门和取消一次风机出口冷风联络管道（或关严其联络门）是实现一次风机RB功能的重要措施。

3．根据一次风机调节执行机构的响应时间来确定选用PID调节还是驰（或OVATION平衡块的指令叠加）调节等手段。

4．完善一次风系统风门热控联锁保护逻辑；避免一次风量从停运一次风机入口反窜；防止一次风机变频器保护动作是实现一次风机RB功能的主要措施。