西门子PLC模块CPU226CN继电器
本文介绍了PLC在柔制造系统穿销机械手的应用，其次阐述了加盖机械手的组成及控制流程。从PLC的控制原理角度，设计了穿销机械手控制流程图、电源系统图、PLC的I/O接口设计及它们的地址分配，经实验验证，达到了预期的控制目的。
目前，柔制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)，由主控计算机和相关软件进行控制和管理，进行工件的加工及搬运，进而实现多品种变批量和混流方式生产的自动化制造。工业上的柔制造系统的控制功能主要由工业计算机-PLC完成。本文的穿销机械手系FMS系统的一个单元，其主要完成工件的穿销定位功能。
1 穿销单元的结构组成
穿销单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。
2 穿销机械手控制流程图设计
初始状态：直线传送电机处于停止状态;销钉气缸处于原位(即旋转推筒处于退回状态);限位杆竖起禁行;工作指示灯熄灭。②系统启动运行后本单元红色指示灯发光;直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态(分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态)2)系统运行期间：①当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出信号，且确认无销钉信号后，指示灯亮，红色指示灯灭，经3秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。②当销钉气缸发出至位信号后结束推进动作，延时2秒后自动退回。③气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行3秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。(若销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位)。④放行3秒后，限位杆竖起处禁行状态，指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。本站销钉连续穿3次后，传感器还未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。
3 结束语
本文所设计的穿销机械手的PLC的控制电路，性高，抗干扰能力强。经实验验证，达到了实际控制要求，其控制方式值得广泛推广、应用。
1 引言
风冷组合式机组基于plc的全新风热泵型屋式空调机组，集送风、制冷、加热、加湿、空气净化、电气控制等于一体，具有制冷量大、制冷回路简化、性强、结构紧凑等特点。机组可以安装在屋，不占用有效空间，空气处理部分也可安装在机房内，送风管道连接简便。采用plc控制系统能够保证机组的温、湿度。本文结合某单位设计安装的空调系统实例概述该类空调产品的控制特点。空调系统控制要求综述：
(1) 温控范围及灵敏度：夏季10±2℃，冬季8±2℃;
(2) 湿控范围及灵敏度：夏季55±10%，冬季40±10%;
(3) 变风量运行，且配置备用送风机段，在风机故障时自动投入运行;
(4) 机组制冷量200kw，制热量(热泵式)124kw，能量控制分如下几档：0%，25%，50%，75%，**。
2 系统设计
2.1 硬件架构
(1) 各回路均配置空气开关、交流接触器及热继电器;
(2) 送风机配置变频器，频率可调节范围30~50hz;
(3) 控制系统采用西门子s7-200cn可编程控制器，人机界面采用全中文显示的西门子触摸屏，具体配置为：cpu226一块、em222一块、em235一块、em231rtd三块、em232一块、触摸屏ktp178一台、新风、室内温湿度传感器各一只、除霜探头四只、露点温度传感器一只。
2.2 控制对象
机组控制对象包括：送风电机(一用一备)、送风机变频器、预加热电加热器、电加热器、加湿器、风阀、涡旋式压缩机、冷凝风机、四通换向阀等。基于plc的全新风热泵型屋式空调机控制流程。
3 系统原理设计
3.1 夏季控制
机组做制冷运行，并按露点温度控制。露点温度由用户在触摸屏上设置。当蒸发器露点温度大于设定值△t1℃时先启动压缩机1，大于设定值△t2时启动压缩机2，压缩机1运行延时一段时间后，由室内温湿度传感器测量值与室内温湿度设定值比较，若温度偏高△t3，再启动压缩机3，偏高△t4时启动压缩机4，与此同时若室内湿度大于设定值，投入电加热(如果室内温度设定值也要投入电加热)，若新风温度设定值，压缩机1，2停止，同时湿度设定值时压缩机3，4也停止。
3.2 冬季控制
冬季机组热泵运行，当新风温度默认值t1℃时，压缩机1启动，默认值t2℃启动压缩机2，当新风温度默认值t3℃且室内温度偏低t4℃以上，压缩机3启动，当新风温度默认值t5℃且室内温度偏低t6℃以上，压缩机4启动，若新风温度t7℃预加热投入;若室内温度各设定值t8℃时电加热分组启动;设定值t9℃时电加热依次停止;若新风温度升至t10℃时，预加热和电加热都停止;如果压缩机启动，则电加热停止。热泵运行一段时间后，当室内温度各设定值t11℃时依次停各压缩机。此外，室内温湿度还可根据实测值由热回收装置和加湿器进行加热控制和加湿调节。
3.3 除霜控制
冬季机组做热泵运行时，特别是当环境温度接近0℃或0℃时，机组将出现结霜状况。除霜时采用互锁控制，避免温度波动过大，即系统1进入除霜时，系统2不能同时进入除霜，系统3进入除霜时，系统4不能同时进入除霜;除霜时投必要的电加热。当机组进入制热工况后，低温低压的制冷剂进入翅片换热器，盘管温度不断下降，吸气温度也随着下降，当盘管温度下降到设定值时，并且除霜周期已到，plc控制四通换向阀换向进入除霜模式，同时停止冷凝风机，启动电加热器;当蒸发器盘管温度上升到设定值，或除霜执行时间到达设置的长除霜时间，四通阀换向，除霜结束，电加热停止运行，机组又进入制热工况，如此循环下去。
3.4 加湿器控制
送风机启动后，当室内相对湿度设定值时，加湿器按比例投入。若选用电加湿器，则在加湿器上配有加湿控制板，能自动进行进、排水控制，为方便用户使用，在plc还加上加湿器手动排水和定时排水控制。
3.5 送风机控制
当主用送风机故障并停机时，可自动切换为备用送风机运行，并关闭主用送风机相应风阀，启动备用送风机相应风阀。在备用送风机工作时，应修理好主用送风机。送风机通过变频器改变频率，从而改变送风机的转速，终达到变风量运行且节能目的。
3.6 变频器防干扰处理
变频器很容易产生干扰源，使温湿度波动加剧，严重时会使控制器误动作，影响空调机正常的逻辑控制，因此，无论从硬件还是软件方面都考虑变频干扰。布线时，动力线与控制线分开，变频器接地，热电阻pt100应使用桥式接法。软件方面应对各模拟量输入接口进行滤波处理等措施。这样基本能变频器所带来的干扰。
3.7 人机界面
采用全中文的触摸屏显示器，操作简易，显示内容丰富。可实时监控各处的温、湿度参数，设定室内温、湿度值，定时开、关机功能，显示实时故障与历史故障。为起见，对一些重要参数设置多级密码保护。
3.8 保护
机组主要设置如下保护：送风机变频故障、送风机风压故障、电加热高温保护、用户外部故障连锁、电源相序保护、压缩机高、低压保护、压差报警、加湿故障。
4 结束语
全新风热泵型屋式空调机已经在某单位运行一年以上，满足用户温、湿度控制要求，用户反映良好，机组运行至今还没有出现任何不良故障。全新风热泵型屋式空调机大特点是能向被控环境提供新鲜的舒适空气。对于不同季节，使用不同运行模式，既又节能。此类空调机在冶金、化工及机电等行业将得到广泛应用，具有广阔的应用前景。
1、 前言
排水泵站（下简称泵站）作为**建设和管理工程的主要设施，担负着城市排水防涝的重要任务。从目前国内大部分的泵站控制和管理来看还是处于相当 落后的状况，与国外相比具有很大的差异。 在电气控制上，自动化监控程度低，大部分的泵站仅有单级的常规控制。在管理水平上，大部分泵站的管理记录和统计都是手工操作。泵站控制和管理没有形成区域化的网络。随着国民经济的飞速发展，对**建设和管理提出了高的要求。所以必需对现有泵站控制和管理进行改造和完善。向国外无人化泵站监控管理发展，以达到减员增效和提高管理水平的目的。该项目是以上海市浦东新区塘桥泵站为实施对象，进行整个泵站的自动化监控和管理的改造。
2.泵站工况概述
塘桥泵站位于上海市浦东新区塘桥路黄浦江边，该泵站主要用于附近地区的污水排放处理和防汛抗涝。服务面积240公顷，总排水量为13.8米3/秒。
2.1设备分布
同大部分的泵站一样，其设备分布平面图如下（图1）所示。
①进出水闸门：用来防止黄浦江江水倒灌和泵站维修。
②集水池：地下管道的污水汇集在此集水池，集水池被不锈钢格栅分成内外区，污水由内区流经格栅除污后，到外区排入黄浦江中。集水池内外区边安装有声波液位仪用来检测内外区水位和水位差。
③除污机：泵站装有钢丝绳牵引式格栅除污机2台，除污机用于把附于格栅上的垃圾和污物从集水池中提出来处理。
④变压器房：为保证泵站的工作，泵站建有两座800KVA电力变压器。电力变压器安装有温度监控器监测三相温度，当温度限能自动启动风机降温和报警。
⑤水泵房：塘桥泵站安装了六台180 kW的轴流水泵；在存水房装有水位检测器。
⑥控制柜房：房内装有进线柜2台（柜1，13）；功率因素补偿柜4台（柜2，3，11，12）；泵开关柜（柜4-6，8-10）和联接柜1台（柜7）。
2.2控制要求
以塘桥泵站为设施对象，进行整个泵站的自动化监控和管理的改造。
①改造泵站的水泵控制开关柜，使之具有就地和远程控制的功能。
②改造泵站的功率因素补偿柜，能实现就地自动补偿和远程电网监控。
③改造泵站的变压器房对于变压器A，B，C三相温度进行远程显示，高温报警等功能；
④建立泵站的控制室，对泵站实施三级控制，在控制室内设置自动化监控操作台和信号处理柜。
⑤采用SIEMENS的S7-300系列PLC，对整个泵站实现自动化监控 ，水泵将根据泵的状态 ，水位，雨量，电网状况，闸门位置等工况自动投切。
⑥通过对水位差的检测，提示或自动投切除污机。
⑦采用的10英寸真彩LCD触摸式显示屏，对整个泵站进行动态监控管理，故障报警，工况记录和报表打印。
⑧预留通信接口，可通过电话线路或DDN网联网进行区域监控和数据传送。
3.硬件系统构成
根据以上要求，我们开发研制了下述这套塘桥泵站自动化监控系统。系统的结构见图2。 主要的配置如下。
3．1 PLC配置
泵站自动化监控系统的PLC采用SIEMENS的S7-300系列。
根据系统要求 ，PLC总体配置如下：
① 处理模块（CPU）：选用CPU314，内存RAM扩展到64K。
② 数字量输入模块（DI）：选用SM321,共8块（16点/块）。处理128点输入信号。
③ 数字量输出模块（DO）：选用SM322,4块为16点/块，4块为8点/块。处理96点输出信号。
④ 模拟量输入模块（AI）：选用SM331,共3块（8点/块）。处理24点输入信号。
⑤ 通信模块：选用CP340,共2块，1块为RS232接口，1块为RS485接口。 PLC采用了四个框架，在RTU信号柜内有三个，其中一个为备用扩展框架；另一个在操作台内，通过IM361扩展连接，这样简化了接线，大大地提高性。
3．2触摸屏配置 触摸屏采用了日本DIGTAL公司的570 HMI（当时SIEMENS还没有此类HMI）来 实 现上述要求。HMI是以RS232接口与PLC的CP340连接，采用SIEMENS的3964R的协议完 成 通信。
3．3电网监控配置 电网监控采用法国SOCOMEC公司的DIRIS M型的电量监控器，可检测三相四线制 的相电压，线电压，相电流，零线电流，有功无功功率，功率因素，频率及相应的大值。监控器以RS485接口采用MODBUS协议与PLC的CP340连接，传送电网监控数据。因为泵站是采用 双路电网进线，故应用了两套电量监控器，分别安装两侧进线柜上。 其他的装置的信号都是通过数字量或模拟量点出点入与PLC连接。
图2
4．软件实现
塘桥泵站自动化监控系统的软件主要有两部分：PLC软件和触摸屏图控软件。 PLC 软件由几大模块组成。
4．1系统检测和故障处理模块 系统检测处理所有的输入信号，根据具体情况将作出不同响应。
处理的信号有：六台泵电机的温度和振动；进出水闸门状态；存水房液位；防火防盗；两台电源变压器温度；雨量；四台功率因素补偿柜工况；电网工况（电压欠压和过压监控；三相电流过载监控；缺相监控；三相不平衡监控；功率过载监控；功率因素监控；电量累计）；污水池水位等。
系统故障分类为三级:
一级故障定义为。当发生此类故障，将禁止所有控制输出。声光报警，记录打印，在显示屏上显示故障类型和解决方法。只有在排除故障，按人工复位键后系统恢复正常工作。
二级故障定义为次级。当发生此类故障时将禁止故障点的控制输出，系统作自动调正继续当前操作。故障报警和恢复同一级故障。
三级故障定义位级。当发生此类故障时，仅声光预警，不中断当前操作。根据系统中产生的各种故障实施相关的故障声光报警和记录。此刻触摸式显示屏进入故障报警画面，显示故障内容，性质，，时刻和解决方案，并打印。
4．2除污机和排水泵的运行处理
泵站有两台除污机,系统对除污机的工况进行监控。故障信号置位，置二级故障报警，由<系统故障处理>模块处理。根据信号状态点亮或熄灭有关指示灯。机同时在触摸式显示屏上显示。当除污机柜上的选择开关选择远控，操作台在泵自动运行前，行排污操作。采用水位差检测，则根据水位差标志实施自动排污。在自动排污时，先在现场声光预警，再运行装置。 泵启动柜有六台与操作台相联进行控制。
①当故障信号置位，置二级故障报警，由<系统故障处理>模块处理。
②根据信号状态点亮或熄灭有关指示灯。
③当泵开关柜上的选择开关选择远控，在操作台上可实施四种泵运行方式：手动方式；自动方式；预抽空方式；检修方式。
④在操作台上对每台泵设置有各自的状态指示灯；手动操作按纽和选择开关。
⑤单台泵的选择开关有四档：停止；检修；手动和自动。当设置手动档时可实施手动或预抽空操作。在自动档时则允许该泵进入系统自动运行组态。
⑥在系统操作上设置有三档的选择开关：停止；自动和预抽空。<停止>禁止所有泵的运行；<自动>允许单台泵选择开关设置在自动档的泵进入自动运行组态。<预抽空>允许单台泵选择开关设置在手动档的泵预抽空运行。
⑦泵的启动和停止要延时依次投入和退出。
⑧泵的基本联锁条件：
A.一级故障，电源故障禁止所有泵运行；
B.泵电机故障，泵启动柜故障禁止对应泵运行；
C.泵的不同运行要附合上述泵启动柜，操作台之间的正确设置；
D.水位联锁。
⑨当满足上述不同联锁条件，泵可进入手动，检修,预抽空或自动运行。
⑩在泵自动运行时,要根据水位点和水位区来确定需运行的泵数；判断能投入自动组态的泵是否满足上述要求，如不满足，则故障报警；如可组态的泵多于所需投入运行的泵，则依据这些泵运行时间累计数小的泵投入运行。随着水位降低，逐步退出当前运行时间长的泵。
4．3数据处理和人机界面处理
①数据统计：泵启动柜交流接触器动作计数；泵运行时间累计；泵站排水量累计；降雨量累计；用电量累计。
②数据设置：水位值，水位差值和流量值设置；变压器的温度和瓦斯值设置；雨量值设置；泵电机的温度和震动值设置；电力参数设置；防盗有效与否设置。
③与触摸式显示屏的数据通信：触摸式显示屏采用工业级人机介面。主要完成下列任务：泵站运行监控；故障报警,记录和排除提示；参数设置；模拟键盘操作；数据记录处理；工艺曲线显示；工况模拟显示；泵站概貌显示。
④打印机打印处理：故障随机打印；运行状态打印；参数设置打印；工作报表打印；动态曲线打印；设备状态打印；数据统计打印；显示屏幕打印。
5．结语
塘桥泵站自动化监控系统自1998年改造至今已近两年，正常运行证明：整个系统设计合理 ；操作简便；性高；符合用户预期的要求，将推广应用至其他地区。
PLC是可编程控制器的简称，在自动化控制技术上的一种新型工业控制装置。随着PLC功能的不断提高，也从小规模单机顺序控制，发展到了位置控制等场合的控制领域，其中也包括公路交通领域。
现针对PLC在公路交通领域的应用做一简单介绍：
PLC型交通灯控制器
将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
公路收费系统中的应用—PLC型车道控制机
每个公路收费站，其车道机电设备配置、型号各有不同，因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同，通用性、可维护性较差，不利于使用及维修，以PLC作为主机开发出的新型车道控制机，不仅可使其通用性、维护性得到上的改善，还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得大提高，具体叙述如下：
1. 对棚灯及雾灯的控制
如前所述，由于PLC本身具有时钟功能，通过软件编程，可对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制。
2. 对费额显示器的控制
PLC本身具有上位机接口，可接收上位收费计算机下传的数据，而PLC具有各种译码指令，可将接受的数据转换成七段显示码，输出给LED数码管进行数据显示。
3. 对挡车器的控制
PLC用于对挡车器进行控制的优势：
(1)使用寿命长：从目前反馈情况看，目前挡车器控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关，是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元，应用于各种控制环境，内部电路、机械结构设计为精良，所用器件均选用标准工业级产品，其使用寿命一般可保证在十年以上。
(2)性能稳定，抗干扰性好：PLC应用于各种工业控制现场，其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境，其电压适用范围很宽，具有强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性，性能为稳定、。
(3)功能强大，实现灵活，可扩展性好：PLC型挡车器作为老型号挡车器的升级产品，其功能得到大增强，目前可实现的功能有：自动抬杆、自动落杆、防砸车、防砸人、各种情况的自动报警、设备保护及故障识别等。以上功能可实现各种组合，并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式，并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。
(4)良好的性价比：虽然PLC型挡车器的性能及功能较现有挡车器有大提高，但其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系，所以无论将其作为整机用于新品开发，还是作为老设备改进均有其良好的性价比。
PLC作为一门控制技术在我国已有近二十年的应用，并已从工业控制逐渐向其他行业扩展，相信随着其本身性能的不断提高，其应用领域将不断拓宽，了解及掌握这一控制技术，将使我国的自动化控制技术得到广泛的应用与发展。
可编程逻辑控制器(PLC)以其编程简单方便、控制稳定、功能强大等优点通常作为控制器广泛应用于现代工业控制领域。触摸屏作为人机交互界面在一定程度上减少PLC的外部I/O点的使用以及减轻系统外部按钮开关的连线复杂程度，同时也提高了运行维护的方便性。随着工业现场对控制设备小型化、易操作化、智能化的要求的不断提高，基于PLC和触摸屏的交流变频调速系统的应用前景将非常广阔。本文采用
三菱PLC(Fx2N-64MR)、海泰克触摸屏(PWS6AOOT)、伦茨变频器和外部按钮实现两台三相异步电机的交流变频调速实验系统设计。实际运行结果表明，该系统运行稳定，控制性能良好。
1 控制系统要求
本套系统要求能够实现两台三相异步电动机的如下状态的控制：正转;反转;停止;点动;加速;减速。要求可以由触摸屏或外部按钮实现上述功能，两种开关量输入方式互为冗余备用，以提高控制系统的性。另外，对于各种开关量状态及硬件不正常状态需要指示灯显示。
2 控制系统硬件设计
交流变频调速系统的硬件结构如图1所示。
控制系统硬件结构主要包括：可编程控制模块、控制指令输入模块、D/A转换模块、变频器调节模块。
2.1 模块功能
2.1.1 可编程控制模块
该模块是整个控制系统控制的处理器，是触摸屏指令和按钮开关指令的执行和变频器指令触发元件。
2.1.2 控制指令输入模块
该模块就是给PLC加载控制指令以实现相应的输出操作。这里指令输入可由触摸屏按键实现，也可以由外部开关按钮实现，两种指令输入方式互为备用。为避免由按钮开关指令实现众多指令会导致接线复杂情况出现，可以对重要的开关量实现冗余备用，非重要开关量仅由触摸屏按键实现。
2.1.3 D/A模块
D/A是将PLC输出的数字量转换成模拟电压量以实现变频调速的目的。此系统采用的FX2N-2DA模块，该模块有两路模拟量输出以实现对两台变频器的控制。
2.1.4 变频器调节模块
变频器可根据PLC加载在其输入控制端子的指令执行相应的调节，能够执行三相异步电动机的各种工作状态。
2.2 模块通信
PC机通过电缆与PLC模块和触摸屏模块进行通信连接，编制调试程序完毕可以直接下载到触摸屏和PLC各自程序存储器。PLC模块与触摸屏之间由电缆连接，触摸屏按键指令可以由通信电缆加载到控制程序以执行相应的操作。另外，外部按钮指令直接加载在PLC输入端以实现相应的指令操作。PLC与D/A模块由扩展电缆连接，将PLC输出数字量转换成对应的两路电压信号加载到变频器输入端子以实现调速控制。
3 控制系统软件设计
3.1 PLC程序设计
3.1.1 输入、输出分配
根据控制系统要求，确定开关量输入、输出数量并对PLC分别地址分配。
X00～X04、X10～X14分别分配给电动机1、2的开关量输入端子(包括正转、反转、点动、停止)和变频器故障输入端子。
Y00～Y04、Y10～Y14分别分配给电动机1、2的开关量输出指示(包括正转、反转、点动、停止)和触摸屏故障指示。
Y20～Y22、Y30～Y32分别连接两台变频器的E1、E2和28控制端子。其中，E1端子功能为高电平时固定给定转速;E2端子控制旋转方向;28端子控制电机启动和停止。
M00～M05、M10～X15分别分配给触摸屏的1、2按键指令的PLC写入地址(包括正转、反转、点动、加速、减速、停止)。
此外，寄存器D1、D2分别为存储两台电机的D/A待转换数值，寄存器M8000监视PLC运行状态。
1 、双馈电动机控制理论与节能技术
1.1 双馈电动机的优势
双馈电动机不仅是属于异步机的范畴，它还可以被称之为交流励磁电机（Alternating Current Exc itatio n Mo to r ACEM）或异步化同步电机（Async hro nized Sync hro no us Mo to r），因为它包含有立的励磁绕组，在使用的过程中，能够像同步电机一样通过增加励磁来进行功率因素的调节。同步电机其实是直流励磁，所以它只能够进行一个电流幅值调节，因此它一般只能够进行无功功率的调节。而双馈电动机能够进行调节的量有三个，它们分别是：可调节的励磁电流幅值、可改变的励磁频率以及可改变相位。这就表明了双馈电动机为了达到调速的目的，可以采用改变励磁频率的方式来改变机电的速率。同样的，在进行负荷突变的时候，也可以通过控制励磁的频率来改变机电的转速，把转子所产生的动能充分的利用起来，并吸收或者释放负荷。双馈电动机和同步电动机相比较，它们都能够利用转子励磁的电流幅值的改变来对功率因素进行调节。因此交流励磁在使用的过程中，不仅能够进行无功功率的调节，还可以进行有功功率的条件，而双馈电动机拥有众多的优势主要是因为它采用的是能够进行调节的交流励磁电源。
1.2 恒视在功率节能技术
电机功率主要可以可以分为三种：无功功率、有功功率以及视在功率。恒视在功率在使用过程中的是当有功功率发生变化的时候，可以通过对电机的功率因数进行调节，后把电机的视在功率控制在一个固定的值。这种做法的优点在于电机进行轻载的时候可以把剩余的电机容量作为无功功率向电网反馈，而当电动机重载的时候，可以把电机的功率因数的数值调节到与单位功率差不多，并且对电网的无功功率不进行吸收。同样的，在风机、水泵中也可以使用恒视在功率，其主要的原因有：
（1）我国电厂和钢铁厂在工作的过程中，用电量的设备主要是空调、风机和水泵，因此对风机与泵实行节能措施是非常有必要的，而且节能的效果将会非常的明显。国家对于所有企业进行生产的技术装备都是有规定的，分别是性与效率。但是对于成产过程中资源的浪费现象并没有太大的重视，所以水泵与风机实施节能措施是非常有必要的。
（2）恒视在功率在我国的使用效率是比较低的，主要的原因是生产过程中普遍都存在“小马拉大车”的现象。相关的设计院在进行设计的时候，为了尽可能的少承担责任，都采用的是比较保守、落后的设计方案，而且使用的参数都是出实际大小的，这样就使得余量偏大了，压力与流量系数也偏大了。然而制造商为了降低自身的风险，在把压力与系数进行增加，这样一层接一层增加的现象终导致了“小马拉大车”现象的出现，也使得产品偏离了初的设计，降低了效率。但是恒视功率的使用正好弥这一缺陷，而且还为工厂提供了无功功率。
2、PLC和变频器的应用技术
在双馈电动机的节能控制系统中，在选择控制器和转子励磁电源的时候需要非常的小心与谨慎，因为它们的好坏直接关系到系统的性、稳定性以及节能性。由于PLC与通用变频器具有其特有的优势，因此它们都非常适合在双馈电动机的控制系统中进行使用。
2.1 PLC 选型
在进行PLC型号的选择时，要对PLC的输入/输出端口和通信端口的需求进行分析与确定。然后在根据双馈电动机节能控制系统自身的需求，把系统中所有的输入/输出信号进行总结与分类，在根据PLC的输入/输出点的要求来进行I/O地址的分配，保每个输入/输出信号都能够准确的与PLC的输入/输出继电器相对应，终根据其结果来进行PLC型号的确认。
西门子公司的PLC 产品的品种是非常丰富多样的，像S7 200 就是属于小型的PLC，并且是三代的产品了。关于S7 200所具有的特点有以下几个方面：
（1）强大的功能。S7 200 的CPU 模块有5 种，而且还能够扩展到7 种，还可以扩展到248 点数字量的I/O，并且有30多KB 的数据存储空间。集合了6 个高速计数器以及脉冲发生器、脉冲宽度调制器，这些都大大的提高工作的效率。能够达到PID参数的自定。
（2）的程序结构。S7 200 所包含的程序结构是非常的简单的，在进行编程的软件中，其包含的主程序、子程序以及中断程序是分开进行保存的。子程序还可以把输入输出的变量作为软件的接口，这样有利于达到结构化编程的目的。
（3）灵活方便的寻址。S7 200 所包含的各部分结构都是可以按照位、字节、字以及双字来进行读与写的，例如：位存储器、变量存储器、输入输出结构等。
（4） 编程软件的功能强大以及使用方便。编程软件STEP7 Mic ro/WIN V4.0包含了梯形图、语句表以及功能块图编程语言三大部分。而S7 200在进行操作的时候，其指令的功能性很强，但也便于掌握。
（5）强大的通信功能。S7 200 用于编程或者进行通信的CPU 模块是RS 485接口，并且有一个或者是两个。
2.2 变频器的选型
变频器类型西门子Mic roMaster440/420，作为基于三相交流调速电动机系列的经典，Mic roMaster440/420 主要由微处理器实现控制，空滤输出主要依靠双型绝缘栅晶体管，综合运行能力强劲，可以为设备带来的性。与此同时，这款变频器内部模块结构灵活，电动机保护功能非常到位，配合RS485/232C 内置接口以及作用于过程控制的PI 闭环控制器，满足用户自定义I/O 端子需求，并且利用磁通电流来动态控制变频特性，在低频期间也可以完成力矩输出，无跳闸运行高速电流限制。
Mic roMaster440 所搭配的双馈电动机节能控制，能够满足系统的各类变频需求，例如对电压增幅与频率分别控制，完成功率与转速因数的双向调节，在各类系统控制中均有不俗表现。输出功率为0.74-90kW的西门子Mic roMaster440，在功率越高的越能发挥出自身优势，配合ECO节能控制的无传感器自动矢量控制，有效增强了机械制动的前吸附、延迟释放等控制功能，确保升降机持续稳定运行。后，Mic roMas.ter440对于传送带故障检测也进行了优化，可以保证生产线运作，利用具有自定义参数功能的PID控制器实现主从控制，适用于多机同轴的驱动模式。
3、基于PLC和变频器的双馈电动机节能控制系统设计
通过双馈发动机系统结构图（见图1）我们可以发现，控制器系统主要由PLC为，对变频器和切换电路进行控制，在变频调节前进行电路检测。触控屏幕可以为控制系统带来直观的人机交互指令界面，随时对系统参数与电机状态展开调整，控制人员利用触控屏幕来观察系统运行。电路检测所对应的电流频率、相位以及电压增幅，可以有效控制额定电压和功率，对电机转数也能够很好的掌握，电路检测功能将电压数据通过信号传递给PLC，然后系统对数据进行分析并合理控制。起动器作用于电机，当电机软启动后控制电路切换模式，只有系统处于双馈模式才会视作双馈电动机成功启动。系统的节能算法与控制模式被几种编入PLC，利用参数的调节来控制电机整体状态，终实现节能控制目的。
3.1 主电路与控制电路设计
主电路构成参照双馈电动机和直流发电机的回路，设计中需要注意的是，当直流发电机被双馈电动机所负载时，后者的定子绕组需要连接到50Hz电网，并且经转子绕组来对变频器供电，电流由转子绕组来输入相位和频率，进而达成对双馈电机功率与转速的掌握。节能控制系统设计需要PLC为控制器，用来接收和检验电路信号，分析电机当前电压参数，后PLC会依据参数来执行内部算法，对接触器线圈和变频器功率输出进行控制，展示出双馈电动机运行情况。
3.2 双馈电动机瞬态参数检测电路设计
转速是由脉冲隔离和旋转编码器组成的，编码器负责收集转速参数，并将它转换成为脉冲信号交由脉冲隔离电路来分析处理，成为可供PLC识别的脉冲信号，PLC将反馈信息加工优化后，再次转换成脉冲信号为电机设置合理转速。在设计当中要充分考虑到功率因数在系统控制中的重要性，配需让功率因数能够得到实时监测，原因在于c o s 函数为偶函数，不管是正负的功率因数都会取正值，所以操作人员很难从功率因数中判断负载情况，在设计当中可以将电流电压作为根据，对线路前与落后的功率因数进行判断。与此同时，功率因数作为非线性函数，无法利用线路模拟来搭接，对此可以针对功率因数来设计微处理器。
3.3 变频器容量释放电路设计
变频器容量释放的意义在于维持变频器运行，设计的原则要基于不对容量进行改，运用当前通用变频器条件来增强电流输出，进而让电流符合双馈电机的系统控制要求。变频器容量释放在设计中可以运用方法，让转子接在电机的电压器副边、变压器原边，让双馈电机持续稳定在1350rpm 范围内重载，如果电机功率因数为1，那么变压器副边则接通13V以上的电压和9A以上电流，得出变频器的输出功率为39V电压与和3A电流。完成转子连接后，将变频器的电压电流提升到3 倍，这样便实现了变频器释放3 倍的容量，在这一设计阶段需要注意的是，根据双馈电动机的转子感应和电压电流特征，变频器电压输出为低频状态，故系统当中所应用的降压变压器需要换为低频变压器。
4、结束语
电机节能技术经过长期发展，在今天已经了不少成就，它作用的领域十分广泛，例如石油化工、冶金、轻工业等，对于电机节能技术的需求可谓与日俱增。通过对系统设计的优化，推广变频调速控制设备，适应各类需要进行速度调节与流量调节的生产，有效运用电机系统，能够为容量配备以及电机系统整体运行提供有力，深入研究和拓展电机容量，为生产制造加强动力。电机控制系统的持续稳定运行，需要依赖完善的过程控制和能源配置，我国应当进一步推广电机节能技术，帮助企业获得高的利润空间和生产
http://zhangqueena.b2b168.com
欢迎来到浔之漫智控技术(上海)有限公司网站， 具体地址是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，联系人是聂航。
主要经营电气相关产品。
单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战，是很多行业都有过的恶性竞争，不少厂家为了在价格战役中获胜，不惜以牺牲产品质量为代价，而我们公司坚决杜绝价格战，坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量，确保消费者的合法利益。
7
