畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）高爐探尺控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(直流控制)

1、本文介紹了由全數(shù)字直流調(diào)速器組成的高爐探尺控制系統(tǒng)的工作原理，手動(dòng) 調(diào)節(jié)的過(guò)程和工作特性，并通過(guò)實(shí)際的調(diào)速電路定性的分析了高爐探尺控制系統(tǒng) 運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)變化及解決途徑。介紹了西門(mén)子simoreg dc-master 6ra70 直流調(diào)速裝置的使用方法，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，以及全數(shù)字控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞:直流調(diào)速系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)，高爐探尺blast furnace gage rod the design of control systems (dc control)abstractthis paper introduces the all-digital dc speed control sys

2、tem, working principle, self-adjusting process and the operating characteristics and the actual speed control circuit through the qualitative analysis of automatic control systems. siemens introduced the s1m0reg dc-master 6ra70 dc converter to use, system design, and all the advantages of digital co

3、ntrol system.keywords: dc speed regulation system, dc motor, blast furnace gage rod1緒論12控制系統(tǒng)的工作原理12.1直流調(diào)速系統(tǒng)的原理22.2高爐探尺系統(tǒng)的工作原理43硬件選擇63.1直流電機(jī)的選型63.2 plc的選型93.3直流調(diào)速裝置的選型123.4編碼器的選型163.5硬件接線(xiàn)圖204軟件設(shè)計(jì)204.1 i/o 口 的選擇214.2程序流程圖214.3 plc控制程序225高爐探尺的調(diào)試24致謝25參考文獻(xiàn)1緒論探尺是煉鐵廠(chǎng)上料系統(tǒng)的重要組成部分。在工作過(guò)程中，它能準(zhǔn)確地指示 料面高度和分布狀況，因此

4、對(duì)整個(gè)高爐系統(tǒng)的高效安全運(yùn)行起著重要作用。探 尺是利用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)重錘來(lái)探測(cè)料面高度，高爐探尺系統(tǒng)是對(duì)高爐內(nèi)料面的高 低進(jìn)行測(cè)量，并實(shí)時(shí)顯示料線(xiàn)和料速，給出是否加料的信號(hào)。探尺多為鑄鋼圓 柱重錘，長(zhǎng)約700mm,由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)卷筒，通過(guò)纏繞在卷筒上的鋼絲繩，經(jīng)滑 輪和鏈索將重錘伸入爐膛內(nèi)?，F(xiàn)在很多鋼鐵公司煉鐵廠(chǎng)所用探尺傳動(dòng)采用傳統(tǒng) 的空開(kāi)、接觸器和接觸調(diào)壓器驅(qū)動(dòng)形式。工作過(guò)程為：提尺時(shí)電機(jī)定子接入電 網(wǎng)額定電壓，電機(jī)正轉(zhuǎn)；放尺時(shí)通過(guò)接觸調(diào)壓器使電機(jī)定子接入幾十伏左右的 電壓，改變供電相序，電機(jī)反轉(zhuǎn)，重錘下放。老式探尺存在問(wèn)題：(1) 放尺不暢，電壓波動(dòng)時(shí)，放尺速度波動(dòng)，經(jīng)常需手動(dòng)干預(yù)。(2) 放尺

5、過(guò)程采用小電壓且使電機(jī)向下轉(zhuǎn)，易松繩，亂繩和倒錘，燒錘。(3) 不能很好跟蹤料面，影響及時(shí)向爐內(nèi)布料。(4) 更換重錘時(shí)，調(diào)試時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)。(5) 對(duì)重錘重量偏差要求較嚴(yán)。(6) 需經(jīng)常維護(hù)，控制精度低,調(diào)試難度大，故障率高維護(hù)工作量比較大。 針對(duì)老系統(tǒng)的這些缺點(diǎn)，我們運(yùn)用新興的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出新型高爐探尺工藝控制：高爐探尺采用直流電機(jī)傳動(dòng)，高性能全數(shù)字直流調(diào)速裝置simoreg dc-master 6ra70驅(qū)動(dòng)控制。高爐探尺作為監(jiān)視和控制高爐內(nèi)料位的重要設(shè) 備，其控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于準(zhǔn)確地進(jìn)行料面跟蹤。新型高爐探尺工藝特點(diǎn)如下：(1 )放尺速度均恒。(2) 準(zhǔn)確探測(cè)料面。(3) 跟隨料面下降。(4

6、) 提尺速度快，停的位置準(zhǔn)確。(5) 到達(dá)上限位置自動(dòng)停止。2控制系統(tǒng)的工作原理21直流調(diào)速系統(tǒng)原理改變電樞電壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)采用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓或 者改變勵(lì)磁磁通，都需要有專(zhuān)門(mén)的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下 三種：(1) 旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組。用交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的 直流電壓。(2) 靜止可控整流器。用靜止的可控整流器，如汞弧整流器和晶閘管整流 裝置，產(chǎn)生可調(diào)的直流電壓。(3) 直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。用恒定直流電源或不可控整流電源供 電，利用直流斬波或脈寬調(diào)制的方法產(chǎn)生可調(diào)的直流平均電壓。下面分別對(duì)各種可控直流電源以及由它供電的直流調(diào)速系統(tǒng)作概

7、括性介 紹。靜止可控整流器：從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，采用汞弧整流器和閘流管這樣 的靜止變流裝置來(lái)代替旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，形成所謂的離子拖動(dòng)系統(tǒng)。離子拖動(dòng)系 統(tǒng)克服旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組的許多缺點(diǎn)，而且縮短了響應(yīng)時(shí)間，但是由于汞弧整流器 造價(jià)較高，體積仍然很大，維護(hù)麻煩，尤其是水銀如果泄漏，將會(huì)污染環(huán)境， 嚴(yán)重危害身體健康。因此應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，到了 20世紀(jì)60年代又讓位給更為經(jīng) 濟(jì)可靠的晶閘管整流器。22高爐探尺工作原理準(zhǔn)確測(cè)量料位是保證高爐正常工作的重要條件，工作過(guò)程如下，電機(jī)運(yùn)行 時(shí)帶動(dòng)重錘上升或是下降，通過(guò)采集編碼器的脈沖換算出探尺的位置，其系統(tǒng) 圖如下探尺為鑄鋼圓柱重錘，由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)卷筒，通過(guò)纏繞在卷筒

8、上的鋼絲繩, 經(jīng)滑輪和鏈索將重錘伸入爐膛內(nèi)。探尺系統(tǒng)有三種工作狀態(tài)：提尺、放尺和跟隨料面。其系統(tǒng)圖如上圖。下 面分別就這三種狀態(tài)說(shuō)明探尺的控制原理。要求在直流電機(jī)軸端安裝增量碼盤(pán) 作為位置檢測(cè)元件。電機(jī)機(jī)軸端接多圈絕對(duì)值碼盤(pán)，信號(hào)經(jīng)高速計(jì)數(shù)器接口進(jìn)plc,由plc進(jìn)行處理讀出探尺的高度，作為檢測(cè)探尺位置的信號(hào)。提尺：探尺處于提尺狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，如圖2所示。md為電動(dòng)機(jī)電 磁力矩,mg為重錘重力矩，mf為系統(tǒng)靜摩擦力矩，v為提尺速度。當(dāng)重錘以 v勻速上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩md二mg + mf,電動(dòng)機(jī)電磁力矩和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相 同,為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可控硅處于整流工作狀態(tài)，如圖1所示。mdmfmg圖2

9、提尺狀態(tài)放尺:探尺處于放尺狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，如圖3所示。當(dāng)重錘以v勻速下放 時(shí)，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩md = mg- mf ,電磁轉(zhuǎn)距與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，可控硅處于逆變工作狀態(tài)。mdmfmg圖3放尺狀態(tài)跟隨料面:當(dāng)重錘下放至料面時(shí)，被料面擋住，停在料面上，如圖4所示電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩md = mgmz , mz為料面對(duì)重錘的支持力矩。電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn) 狀態(tài)，可控硅處于整流工作狀態(tài)。當(dāng)料面下降，mz減小甚至為0時(shí)，在mg的 作用下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，可控硅又進(jìn)入逆變工作狀態(tài)。mg圖4 跟隨料面重錘下降直到重新停在料面上，這個(gè)過(guò)程就是重錘跟隨料面。此時(shí)，可控 硅處于整流和逆變頻繁轉(zhuǎn)

10、換過(guò)程中。探尺的跟隨性是判斷探尺系統(tǒng)好壞的一個(gè) 重要因素。如md太小，mz偏大，重錘容易發(fā)生傾倒現(xiàn)象，探尺就不能反映 料面的真實(shí)高度。如md太大，mz偏小，重錘就不易完全跟隨料面，發(fā)生重 錘懸浮現(xiàn)象，探尺也不能反映料面的真實(shí)高度。實(shí)際應(yīng)用中，這兩種情況都是不允 許出現(xiàn)的。3硬件設(shè)備的選型31直流電動(dòng)機(jī)的選型根據(jù)工藝要求，直流電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)：z4-112/2-1額定電壓440v電樞電流8.6a額定轉(zhuǎn)速1500最高轉(zhuǎn)速3000勵(lì)磁電壓220v勵(lì)磁電流0.75a功率3kw效率72.83.2 plc的選型plc是以微處理器為核心的一種特殊的工業(yè)用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)與一般的計(jì) 算機(jī)相類(lèi)似，由中央處理單元（c

11、pu）、存麟（ram、rom、eprom、eeprom 等）、輸入接口、輸出接口、i/o擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口以及電源等組成。cpu 單元由微處理器、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器以及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等組 成，它是plc的核心部件，是由大規(guī)模或超大規(guī)模的集成電路微處理芯片構(gòu)成, 主要完成運(yùn)算和控制任務(wù)，可以接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)。 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，用掃描的方式接收輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，從內(nèi)存逐條讀取 用戶(hù)程序，通過(guò)解釋后按指令的規(guī)定產(chǎn)生控制信號(hào)。分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù) 的存取、傳送、比較和變換等處理過(guò)程，完成用戶(hù)程序所設(shè)計(jì)的邏輯或算術(shù)運(yùn) 算任務(wù)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制輸出設(shè)備。存儲(chǔ)器

12、單元按照物理性能分為兩類(lèi)， 隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）和只讀存儲(chǔ)器（rom）。隨機(jī)存儲(chǔ)器由一系列寄存器陣組 成，每位寄存器可以代表一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，在剛開(kāi)始工作時(shí)，它的狀態(tài)是隨機(jī)的, 只有經(jīng)過(guò)置“1”或清“（f的操作后，它的狀態(tài)才確定。若關(guān)斷電源，狀態(tài)丟失。 這種存儲(chǔ)器可以進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，主要用來(lái)存儲(chǔ)輸入輸出狀態(tài)和計(jì)數(shù)器、定時(shí) 器以及系統(tǒng)組態(tài)的參數(shù)。為防止斷電后數(shù)據(jù)丟失，可采用后備電池進(jìn)行數(shù)據(jù)保 護(hù)，一般可以保存5年，當(dāng)電池電壓降低時(shí)，欠電壓指示燈發(fā)光，提醒用戶(hù)更 換電池。只讀存儲(chǔ)器在兩種，一種是不可擦除rom,這種rom只能寫(xiě)入一次, 不能改寫(xiě)。另一種是可擦除rom,這種rom經(jīng)過(guò)擦除以 這可以重寫(xiě)。

13、其中 eprom只能用紫外線(xiàn)探險(xiǎn)內(nèi)部信息，e2prom可以用電擦除內(nèi)部信息，這兩 種存儲(chǔ)器的信息可以保留10年左右。輸入輸出單元由輸入模塊、輸出模塊和功 能模塊構(gòu)成，是plc與現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。plc 通過(guò)輸入模塊把工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)或信息讀入中央處理單元，通過(guò)用 戶(hù)程序的運(yùn)算與操作，把結(jié)果通過(guò)輸出模塊輸出給執(zhí)行單元。輸出模塊用于把 用戶(hù)程序的邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出到plc外部，輸出模塊具有隔離plc內(nèi)部電路 和外部執(zhí)行單元的作用，還具有功率放大的作用。輸出模塊有晶體管輸出模塊、 晶閘管輸出模塊和繼電器輸出模塊。接口單元旬括擴(kuò)展接口、編程器接口、存 儲(chǔ)器接口和通信接

14、口。擴(kuò)展接口是用于擴(kuò)展輸入輸出單元。它使plc的控制規(guī) 模配置得更加靈活。這種接口為總線(xiàn)形式，可以配置開(kāi)關(guān)量的i/o單元，也可 以配置如模擬量、高速計(jì)數(shù)等特殊i/o單元及通信適配器等。編程器接口是連 接編程器的，plc本體通常是不帶編程器的。為了能對(duì)plc編程及監(jiān)控，plc 上專(zhuān)門(mén)設(shè)置有編程器接口。通過(guò)這個(gè)接口可以接各種形式的編程裝置，還可以 利用此接口做通信、監(jiān)控工作。存儲(chǔ)器接口是為了擴(kuò)展存儲(chǔ)器而設(shè)置的。用于 擴(kuò)展用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)和用戶(hù)數(shù)據(jù)參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)，可以根據(jù)使用的需要擴(kuò)展存儲(chǔ) 器。其內(nèi)部也是接到總線(xiàn)上的。通信接口是為了在微機(jī)與plc、plc與plc之 間建立通信網(wǎng)絡(luò)而建立的接口。plc 選用

15、西門(mén)子的小型 plc: s7-200o cpu 選用 226, s7-200 是 siemens 公司推出的一種小型plc,具有如下特點(diǎn)：(1) 它結(jié)構(gòu)緊湊(2) 擴(kuò)展性良好(3) 指令功能強(qiáng)大(4) 價(jià)格低廉s7-200plc 的產(chǎn)品：(1) 集成一定數(shù)字 i/o 點(diǎn)的 cpu: cpu221、cpu 222、cpu 224、cpu 226、 cpu 226xm(2) 擴(kuò)展模塊：主要有 數(shù)字量擴(kuò)展模塊：em221、em222、em223 ,模 擬量擴(kuò)展模塊：em231、em232、em235。(3) 通訊模塊：em277、em241等其它模塊：特殊功能模塊可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。

16、其控制規(guī)?？梢詮膸c(diǎn)到幾百點(diǎn)。s7-200plc可 以方便地組成plc-plc網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)plc網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。 s7-200的編程軟件：step7-micro/win320該編程軟件可以方便地在windows 環(huán)境下對(duì)plc編程、調(diào)試、監(jiān)控。使得plc的編程更加方便、快捷?？梢哉f(shuō), s7-200可以完美地滿(mǎn)足各種小規(guī)模控制系統(tǒng)的要求。表1 cpu226技術(shù)指標(biāo)程序存儲(chǔ)器4096 字用戶(hù)存儲(chǔ)器2560 字存儲(chǔ)器類(lèi)型eeprom存儲(chǔ)卡eeprom數(shù)據(jù)后備（超級(jí)電容）190h編程語(yǔ)言lad、fbd 和 stl程序組織1個(gè)組織塊（可以包含子程序和中斷程序）本機(jī)i/o24點(diǎn)輸入/16點(diǎn)輸出

17、擴(kuò)展模塊數(shù)量7個(gè)模塊數(shù)字量i/o映像區(qū)256點(diǎn)（128點(diǎn)輸入/128點(diǎn)輸出）數(shù)字量i/o物理區(qū)248點(diǎn)（128點(diǎn)輸入/240點(diǎn)輸出）模擬量i/o映像區(qū)32路 32路輸出模擬量i/o物理區(qū)35路（28路 7路輸出）或14路輸出布爾指令執(zhí)行速度0.37ns/ 指令計(jì)數(shù)器/定時(shí)器256/256 個(gè)順序控制繼電器256個(gè)基本運(yùn)算指令11項(xiàng)增強(qiáng)功能指令8項(xiàng)for/next 循環(huán)有整數(shù)運(yùn)算（算術(shù)運(yùn)算）有實(shí)數(shù)運(yùn)算（算術(shù)運(yùn)算）有內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器6 個(gè)(30khz)內(nèi)置模擬電位器2個(gè)（8位分辯率）脈沖輸出2個(gè)高速輸出（20khz）通信中斷1發(fā)送器/2接收器定時(shí)中斷2 個(gè)(1 255ms)輸入中斷4個(gè)口令保護(hù)3級(jí)口

18、令保護(hù)通信2個(gè)2個(gè)rs-485通信接口可用作ppi接口、mpi從站接口和 自由口3.3直流調(diào)速裝置的選用為了更好的與西門(mén)子plc配合使用，直流調(diào)速裝置選用西門(mén)子公司生產(chǎn)的6口70直流調(diào)速柜.6ra70直流調(diào)速裝置簡(jiǎn)介如下：6ra70 simoreg dc master系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器，輸入 為三相電源，可向變速直流驅(qū)動(dòng)用的電樞和勵(lì)磁供電，額定電樞電流從15a至 2200a。緊湊型整流器可以并聯(lián)使用，提供高至12000a的電流，勵(lì)磁電路可 以提供最大85a的電流(此電流取決于電樞額定電流)。根據(jù)需要整流器可以 單象限和四象限工作。它具有性能可靠，操作舒適和運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。因此， 由

19、于某些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的因素直流傳動(dòng)應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域：-成本較低的四象限運(yùn)行-轉(zhuǎn)速較低時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)-既使在轉(zhuǎn)速較低時(shí)也能提供全部轉(zhuǎn)矩-較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩-在恒功率時(shí)有較大的調(diào)速范圍-較小的占地面積-可靠性。simoreg dc-master家族包括各種型號(hào)-功率范圍.3kw1900kw,用 于電樞和勵(lì)磁饋電，單/雙或四象限傳動(dòng)。并且simoreg dc-master具有高 動(dòng)態(tài)性能：電流或轉(zhuǎn)矩上升時(shí)間大大低于10 ms。功率部分和冷卻simoreg 6ra70系列整流裝置為三相交流電源直接供電的全數(shù)字控制裝置,其結(jié)構(gòu)緊湊, 用于可調(diào)速直流電機(jī)電樞和勵(lì)磁供電，裝置額定電流范圍為15 2200 a,并 可通

20、過(guò)并聯(lián)simoreg整流裝置進(jìn)行擴(kuò)展。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，可選擇單象 限或四象限工作的裝置，裝置本身帶有參數(shù)設(shè)定單元，不需要其它的任何附加 設(shè)備即可完成參數(shù)的設(shè)定。所有的控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視及附加功能都由微處理器 來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇給定值和反饋值為數(shù)字量或模擬量。simoreg 6ra70系列整 流裝置特點(diǎn)為體積小，結(jié)構(gòu)緊湊。裝置的門(mén)內(nèi)裝有一個(gè)電子箱，箱內(nèi)裝入調(diào)節(jié) 板，電子箱內(nèi)可裝用于技術(shù)擴(kuò)展和串行接口的附加板。各個(gè)單元很容易拆裝使 裝置維修服務(wù)變得簡(jiǎn)單、易行。外部信號(hào)的連接(開(kāi)關(guān)量輸入/輸出，模擬量輸入 /輸出，脈沖編碼器等)通過(guò)插接端子排實(shí)現(xiàn)。裝置軟件存放在快m(flash)eprom 中，使用基

21、本裝置的串行接口可以方便地使軟件升級(jí)。功率部分：電樞和勵(lì)磁 回路電樞回路為三相橋式電路。單象限工作裝置的功率部分電路為三相全控橋b6c。四象限工作裝置的功率部分為兩個(gè)三相全控橋(b6)a , (b6)c。勵(lì)磁回路 采用單相半控橋b2hz。額定電流15 - 1200 a的裝置，電樞和勵(lì)磁回路的功率 部分為電絕緣晶閘管模塊，所以其散熱器不帶電。電流1500 a的裝置，電樞 回路的功率部分為平板式晶閘管。這時(shí)散熱器是帶電的。功率部分的所有接線(xiàn) 端子都在前面。冷卻額定電流125a的裝置為自然。風(fēng)冷，額定電流210a的 裝置為強(qiáng)迫風(fēng)冷（風(fēng)機(jī)）。6ra70 simoreg dc master系列整流器以其

22、緊湊和節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)為 特色，由于各個(gè)的部件容易接近，其緊湊式設(shè)計(jì)使他們特別容易保養(yǎng)與維護(hù)， 電子板箱包含基本電子板和任何附加板。所有simoreg dc master裝置均 配備一個(gè)安裝在整流器門(mén)上的簡(jiǎn)易操作面板pmu,面板由一個(gè)5位，7段顯 示，作為狀態(tài)顯示三個(gè)led和三個(gè)參數(shù)設(shè)置鍵組成o pmu還具有根據(jù)rs232 或rs485標(biāo)準(zhǔn)同uss接口的連接器x300。操作面板提供了為了啟動(dòng)整流器 所需進(jìn)行的調(diào)整和設(shè)定及測(cè)量值顯示的所有工具。op1s整流器選件操作面板既可以安裝在整流器門(mén)上，又可外部安裝，例 如在柜門(mén)上。因此，他可以通過(guò)一根5米長(zhǎng)電纜連接。如果有一個(gè)獨(dú)立的5v 電源可以使用，則電

23、纜可長(zhǎng)至50米。op1s通過(guò)x300連接到simorego op1s可以作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)的測(cè)量?jī)x器安裝在控制柜，用來(lái)顯示一定數(shù)量的物理 測(cè)量值。op1s提供一個(gè)4x16字符的lcd以簡(jiǎn)單文字顯示參數(shù)名稱(chēng)，可以 選擇德語(yǔ)，英語(yǔ)，法語(yǔ)，西班牙語(yǔ)和意大利語(yǔ)作為顯示語(yǔ)種。為了容易地下載 參數(shù)到其他裝置，op1s可以存儲(chǔ)參數(shù)組。通過(guò)基本單元上的串行接口，應(yīng)用適 當(dāng)?shù)能浖?，?biāo)準(zhǔn)的pc機(jī)也可以對(duì)整流器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。這個(gè)pc接口可用在 啟動(dòng)、停機(jī)維護(hù)和運(yùn)行診斷過(guò)程中。此外，整流器的軟件升級(jí)可通過(guò)這個(gè)接口， 裝載存儲(chǔ)到閃存中。單象限工作的整流器，電樞由三相全控橋b6c供電，四 象限工作整流器通過(guò)兩個(gè)三相全控橋（b6

24、）a（b6）c無(wú)環(huán)流反并聯(lián)連接電路供電。 勵(lì)磁供電采用2脈沖單相半控橋方案b2hz°電樞和勵(lì)磁的供電頻率可以不相 同（在4565hz范圍之內(nèi)），工作在擴(kuò)大的頻率范圍23hz110hz需詢(xún)問(wèn)。電樞 回路的供電相序不要求。對(duì)于額定直流電流為15-850a（在400v電源電壓時(shí) 1200a）的整流器，電樞和勵(lì)磁的功率單元采用獨(dú)立晶閘管模塊結(jié)構(gòu)，散熱器是 絕緣的。對(duì)于高于上述額定電流的整流器，電樞回路的功率單元由平板式晶閘 管和散熱器構(gòu)成（晶閘管組件），其外部是帶電的。機(jī)箱和電源聯(lián)接處的端子蓋 為在附近工作的操作人員提供意外觸電保護(hù)，所有的接線(xiàn)均位于正面。功率單 元的冷卻系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器來(lái)

25、監(jiān)控。為了通過(guò)pc啟動(dòng)裝置和診斷：可以通過(guò)相應(yīng)的軟件。通過(guò)基本裝置的uss 接口實(shí)現(xiàn)pc與simoreg的連接。軟件提供下列功能：菜單索引的參數(shù)存取。參數(shù)組讀及寫(xiě)。將現(xiàn)有的參數(shù)組復(fù)制到同系列的其它裝置上。打印參數(shù)組。通過(guò)控制字進(jìn)行操作（開(kāi)關(guān)量命令，如開(kāi)/關(guān)命令）及施加給定值。通過(guò)狀態(tài)字進(jìn)行監(jiān)控（整流器工作狀態(tài)反饋信號(hào)）及讀出實(shí)際值。讀出故障信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。讀出跟蹤緩沖存儲(chǔ)器中的內(nèi)容（simoreg中的示波器功能）。軟件結(jié)構(gòu)：兩臺(tái)高效能的微處理器（c163和c167）承擔(dān)電樞和勵(lì)磁回路所 有的調(diào)節(jié)和傳動(dòng)控制功能。調(diào)節(jié)功能在軟件中通過(guò)參數(shù)構(gòu)成的程序模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。連接器：調(diào)節(jié)系統(tǒng)中所有重要的量可用連接

26、器來(lái)存取。經(jīng)連接器獲得的量 與測(cè)量點(diǎn)相對(duì)應(yīng)并作為可存取的數(shù)字值。連接器的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定為每100%14位 （16384級(jí)）。該值可在裝置內(nèi)部被使用，如控制給定值或改變限幅。還可通過(guò) 操作面板，模擬量輸出及串行接口輸出。下列量可通過(guò)連接器被訪(fǎng)問(wèn)：模擬輸 入/輸出實(shí)際值傳感回路的輸入斜坡函數(shù)發(fā)生器、限幅電路、觸發(fā)裝置、調(diào)節(jié)器、 自由軟件模塊的輸入和輸出數(shù)字量固定給定值常用值如運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)溫度， 晶閘管溫度，報(bào)警存儲(chǔ)器，故障存儲(chǔ)器，運(yùn)行時(shí)間，處理器容量利用等。開(kāi)關(guān)量連接器：開(kāi)關(guān)量連接器是能采用數(shù)值為“0”或“廠(chǎng)的數(shù)字控制信號(hào)， 主要用于接入一個(gè)給定值或執(zhí)行控制功能。開(kāi)關(guān)量連接器也能通過(guò)操作面板， 開(kāi)關(guān)量

27、輸出或經(jīng)串行接口被輸出。下列狀態(tài)可經(jīng)開(kāi)關(guān)量連接器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)：關(guān)量 輸入狀態(tài)固定控制位調(diào)節(jié)器、限幅電路、故障、斜坡函數(shù)發(fā)生器、控制字，狀 態(tài)字的狀態(tài)。結(jié)合點(diǎn)：結(jié)合點(diǎn)由軟件模塊的輸入通過(guò)相應(yīng)的參數(shù)決定。在相應(yīng)參數(shù)連接 器信號(hào)的結(jié)合點(diǎn)上對(duì)所希望的信號(hào)引入連接器編號(hào)，以便確定哪些信號(hào)被作為 輸入量。這樣，不僅模擬輸入和接口信號(hào)，而且內(nèi)部量都可用做給定值，附加 給定值，極限值等等。在開(kāi)關(guān)量連接器信號(hào)結(jié)合點(diǎn)上引入作為輸入量的開(kāi)關(guān)量 連接器編號(hào)，以便通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入，串行接口的控制位，或調(diào)節(jié)中生成的控制 位，執(zhí)行控制功能或輸出一個(gè)控制位。參數(shù)組的轉(zhuǎn)換參數(shù)號(hào)為p100 p599的 參數(shù)及其它幾個(gè)參數(shù)共分為4組，通

28、過(guò)開(kāi)關(guān)量連接器可選擇哪一組參數(shù)有效。 這樣一臺(tái)裝置最多便可交替地控制4臺(tái)不同的電機(jī)。也即實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)轉(zhuǎn)換。這 時(shí)下列功能的設(shè)定值可轉(zhuǎn)換：電機(jī)和脈沖編碼器的定義調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)化電流 和轉(zhuǎn)矩限幅轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器實(shí)際值處理轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器勵(lì)磁電流調(diào)節(jié) emf調(diào)節(jié)斜 坡函數(shù)發(fā)生器轉(zhuǎn)速極限監(jiān)控和極限值數(shù)字給定值工藝調(diào)節(jié)器電動(dòng)電位計(jì) 摩擦補(bǔ)償慣性力矩補(bǔ)償轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的適配。bico數(shù)據(jù)組的轉(zhuǎn)換：bico數(shù)據(jù)組可通過(guò)控制字（輸入開(kāi)關(guān)量連接器）進(jìn)行 轉(zhuǎn)換。這時(shí)即可選擇在結(jié)合點(diǎn)哪些連接器量值或開(kāi)關(guān)量連接器量值有效。這樣 就可使調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)或控制量靈活匹配。電動(dòng)電位計(jì)：電動(dòng)電位計(jì)通過(guò)控制功能“增大二“減小”，“順時(shí)針/逆時(shí)針二 “手動(dòng)

29、/自動(dòng)''發(fā)揮作用，且本身帶有加減速時(shí)間可分別設(shè)定及一個(gè)可調(diào)節(jié)的圓弧 的斜坡函數(shù)發(fā)生器。通過(guò)參數(shù)對(duì)調(diào)節(jié)區(qū)域（最小和最大輸出量）進(jìn)行設(shè)定。通過(guò) 開(kāi)關(guān)量連接器施加控制功能。在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)（在“aue位置）電動(dòng)電位計(jì)的輸入由 一個(gè)可自由選擇量（連接器編號(hào)）確定。這時(shí)可以選擇斜坡函數(shù)發(fā)生器的時(shí)間是 否有效，或輸入是否可直接加到輸出。在“手動(dòng)”位置時(shí)，給定值的調(diào)整借助“增 大杯減小”功能。此外，還可選擇，掉電時(shí)輸出是否回零或最后一個(gè)數(shù)值是否被 存儲(chǔ)。該輸出量通過(guò)一個(gè)連接器可任意使用。例如，作為主給定值，附加給定 值或極限值電樞回路中的調(diào)節(jié)功能。轉(zhuǎn)速給定值：轉(zhuǎn)速給定值和附加給定值的給定源可通

30、過(guò)參數(shù)設(shè)定自由選擇, 模擬量給定0 ±10v0±20ma4 20 ma通過(guò)內(nèi)裝的電動(dòng)電位計(jì)給定通 過(guò)具有固定給定值，點(diǎn)動(dòng)，爬行功能的開(kāi)關(guān)量連接器給定通過(guò)基本裝置的串 行接口給定通過(guò)附加板給定一般情況下100 %給定值（主給定值和附加給定 值之和）對(duì)應(yīng)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速。給定值可由參數(shù)設(shè)定或連接器限制其最大值和最小 值。此外，軟件中還有加法點(diǎn)，比如，為了能在斜坡函數(shù)發(fā)生器之前或之后輸 入附加給定值。通過(guò)開(kāi)關(guān)量連接器可選擇“給定值釋放”功能，經(jīng)過(guò)可參數(shù)設(shè)定 的濾波（pt1 濾波器）以后，總的給定值作用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定值輸入端，這 時(shí)斜坡函數(shù)發(fā)生器有效。入或串行接口被輸入。限幅器作用

31、于勵(lì)磁電流給定值。勵(lì)磁電流的最大和 最小給定值可分別限定。通過(guò)一個(gè)參數(shù)或一個(gè)連接器進(jìn)行限幅。這時(shí)，最小值 作為上限，最大值作為下限。勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器：勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器是一個(gè)pi調(diào)節(jié)器，kp和tn可分別設(shè) 定。此外尚可作為純粹的p調(diào)節(jié)器和i調(diào)節(jié)器來(lái)使用。與勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器并聯(lián) 工作的還有預(yù)控制器，該預(yù)控制器根據(jù)電流給定值和電源電壓計(jì)算和設(shè)定勵(lì)磁 回路的觸發(fā)角。預(yù)控制器支持電流調(diào)節(jié)器并改善勵(lì)磁回路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。觸發(fā)裝置：觸發(fā)裝置形成與勵(lì)磁回路電源同步的功率部分晶閘管控制觸發(fā) 脈沖，同步信號(hào)取自功率部分，與電子控制回路供電電源無(wú)關(guān)。控制觸發(fā)脈沖 在時(shí)間上由電流調(diào)節(jié)器和預(yù)控制器的輸出值決定。通過(guò)參數(shù)設(shè)定觸發(fā)極

32、限。觸 發(fā)裝置能自動(dòng)適應(yīng)頻率為4565 hz的電源。優(yōu)化過(guò)程：6ra70系列整流裝置出廠(chǎng)時(shí)已做了參數(shù)設(shè)定，選用自?xún)?yōu)化過(guò)程 可支持調(diào)節(jié)器的設(shè)定。通過(guò)專(zhuān)門(mén)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自?xún)?yōu)化選取。電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化：設(shè)定電流調(diào)節(jié)器和預(yù)控制器（電樞和勵(lì)磁回路）。轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)器優(yōu)化：設(shè)定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的識(shí)別量。自動(dòng)測(cè)取用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器預(yù)控制器的 摩擦和慣性力矩補(bǔ)償量。自動(dòng)測(cè)取與emf有關(guān)的弱磁控制的磁化特性曲線(xiàn)和 在弱磁工作時(shí)的emf-調(diào)節(jié)器的自動(dòng)優(yōu)化。此外可經(jīng)操作面板改變自動(dòng)優(yōu)化過(guò) 程中所設(shè)定的所有參數(shù)。監(jiān)控與診斷：運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示，參數(shù)000顯示整流裝置的運(yùn)行狀態(tài)。約有 50個(gè)參數(shù)用于顯示測(cè)量值，另外還有300多個(gè)由軟件（連

33、接器）實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)系統(tǒng) 信號(hào)，可在顯示單元輸出，例如可顯示的測(cè)量值有：給定值，實(shí)際值，開(kāi)關(guān)量 輸入/輸出口狀態(tài)，電源電壓，電源頻率，觸發(fā)角，模擬量口的輸入/輸出，調(diào)節(jié) 器的輸入/輸出，限幅顯示。掃描功能：通過(guò)選擇掃描功能，每128個(gè)測(cè)量點(diǎn)中最多有8個(gè)測(cè)量值可被 存儲(chǔ)，測(cè)量值或出現(xiàn)的故障信號(hào)可參數(shù)化為觸發(fā)條件。通過(guò)選擇觸發(fā)延時(shí)提供 了記錄事件發(fā)生前后狀態(tài)的可能性，測(cè)量值存儲(chǔ)掃描時(shí)間在3 300 ms之間， 可通過(guò)參數(shù)設(shè)定。測(cè)量值可通過(guò)操作面板或串行接口輸出。監(jiān)控與診斷：故障信號(hào)，每個(gè)故障信號(hào)都有一個(gè)編號(hào)，此外對(duì)于故障信息 存儲(chǔ)了事件發(fā)生的時(shí)間，以便能盡快找出故障原因。為了便于診斷，最后出現(xiàn) 的8個(gè)

34、故障信號(hào)，包括故障編號(hào)，故障值及工作時(shí)間被存儲(chǔ)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)： 設(shè)置為“故障"功能的開(kāi)關(guān)量輸出口輸出低電平（選擇功能）切斷傳動(dòng)裝置（調(diào) 節(jié)器封鎖，電流為零，脈沖封鎖，繼電器“主接觸器合”斷開(kāi)）顯示器顯示帶f的 故障編號(hào)，發(fā)光二極管“故障''亮。故障信息的復(fù)位可以通過(guò)操作面板，開(kāi)關(guān)量 可設(shè)置端子或串行接口完成。故障復(fù)位后傳動(dòng)裝置處于“合閘封鎖”狀態(tài)?！昂祥l 封鎖"將由“停車(chē)"端子37加低電平信號(hào)）操作才能取消。自動(dòng)再啟動(dòng)：在參數(shù) 設(shè)定的一段時(shí)間內(nèi)（0 2s）允許傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)再啟動(dòng)。如果時(shí)間設(shè)定為零，則立 刻顯示故障（電網(wǎng)故障）而不會(huì)再啟動(dòng)。出現(xiàn)下列故

35、障時(shí)可選擇自動(dòng)再啟動(dòng)：缺 相（勵(lì)磁或電樞），欠壓，過(guò)壓，電子板電源中斷，并聯(lián)的simoreg欠壓。故 障信息分為下列幾種類(lèi)型：電網(wǎng)故障：缺相，勵(lì)磁回路故障，欠壓，過(guò)壓， 電源頻率45 hz或65 hzo 接口故障：基本裝置接口或附加板接口故障 傳動(dòng)系統(tǒng)故障：對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、emf-調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器等 的監(jiān)控已經(jīng)響應(yīng)，傳動(dòng)系統(tǒng)封鎖，無(wú)電樞電流電機(jī)電子過(guò)載保護(hù)（電機(jī)的i2t 監(jiān)控）已經(jīng)響應(yīng)測(cè)速機(jī)監(jiān)控和超速信號(hào)啟動(dòng)過(guò)程故障電子板故障晶閘管 元件故障：這組故障只有通過(guò)相應(yīng)參數(shù)激活了晶閘管檢查功能時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)。 檢查晶閘管能否關(guān)斷及能否觸發(fā)電機(jī)傳感器故障（帶端子擴(kuò)展板）：監(jiān)控電刷長(zhǎng) 度，

36、軸承狀態(tài)，風(fēng)量及電機(jī)溫度通過(guò)開(kāi)關(guān)量可設(shè)置端子的外部故障。故障信 息通過(guò)參數(shù)可逐個(gè)被“禁止二 某些故障信息出廠(chǎng)時(shí)被切斷，只有通過(guò)相應(yīng)的參 數(shù)它們才能被激活。警告：警告信號(hào)是顯示尚未導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)斷電的特殊狀態(tài)。出現(xiàn)警告時(shí)不 需要復(fù)位操作，而是當(dāng)警告出現(xiàn)的原因已經(jīng)消除時(shí)立即自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)出現(xiàn)一個(gè) 或多個(gè)警告時(shí)：設(shè)置為“警告"功能的開(kāi)關(guān)量輸出端輸出低電平（選擇功能）通 過(guò)發(fā)光二極管“故障"閃亮顯示警告分為下列幾種類(lèi)型：電機(jī)過(guò)熱：電機(jī)i2t計(jì) 算值達(dá)到100%電機(jī)傳感器警告（當(dāng)選用端子擴(kuò)展板時(shí)）：監(jiān)控軸承狀態(tài)，電機(jī) 風(fēng)機(jī)，電機(jī)溫度傳動(dòng)裝置警告：封鎖傳動(dòng)裝置，沒(méi)有電樞電流通過(guò)開(kāi)關(guān)量 可設(shè)

37、置端子的外部警告附加板警告。模擬量可設(shè)置輸入口：模擬量輸入口輸入的值變換為數(shù)字值后可通過(guò)參數(shù) 進(jìn)行規(guī)格化、濾波、符號(hào)選擇及偏置處理后靈活地輸入。由于模擬輸入量可用 作連接器，所以它不僅可以作為主給定值而且可以作為附加給定值或者極限值。模擬量輸出口：電流實(shí)際值作為實(shí)時(shí)量在端子12輸出。該輸出量可以是 雙極性的量或是絕對(duì)值，并且極性可以選擇。還有可選的模擬量輸出可用來(lái)輸 出其它模擬信號(hào)，輸出量可以是雙極性或絕對(duì)值。規(guī)格化，偏置，極性，濾波 時(shí)間常數(shù)可通過(guò)參數(shù)設(shè)定。希望的輸出量可通過(guò)輸入該點(diǎn)的連接器號(hào)選擇，可 輸出量值為轉(zhuǎn)速實(shí)際值，斜坡函數(shù)發(fā)生器輸出，電流給定值，電源電壓等。開(kāi)關(guān)量輸入口：通過(guò)端子3

38、7啟動(dòng)/停止（0ff1）:此端子功能與串行接口控 制位"and"連接。當(dāng)端子37為高電平信號(hào)時(shí)經(jīng)內(nèi)部過(guò)程控制主接觸器（端子 109/110）合閘。當(dāng)端子38（運(yùn)行允許）加高電平信號(hào)時(shí)，那么調(diào)節(jié)器放開(kāi)。傳動(dòng)系 統(tǒng)按轉(zhuǎn)速給定值加速到工作轉(zhuǎn)速。當(dāng)端子37為低電平信號(hào)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)按斜 坡函數(shù)發(fā)生器減速到n<n min,在等待抱閘控制延時(shí)后，調(diào)節(jié)器封鎖，1=0時(shí) 主接觸器斷開(kāi)。主接觸器斷電后經(jīng)一段設(shè)定時(shí)間，勵(lì)磁電流減小到停車(chē)勵(lì)磁電 流（該值亦可由參數(shù)設(shè)定）。通過(guò)端子38發(fā)出運(yùn)行允許命令：此功能與串行接 口控制位“and”連接。在端子38加高電平信號(hào)時(shí)，調(diào)節(jié)器鎖零放開(kāi)，當(dāng)端子 3

39、8上為低電平信號(hào)時(shí)，調(diào)節(jié)器封鎖，1=0時(shí)，觸發(fā)脈沖封鎖?！斑\(yùn)行允許吟言號(hào) 有高優(yōu)先權(quán)，即在運(yùn)行過(guò)程中，取消電平信號(hào)（低電平信號(hào)）導(dǎo)致電流總是變?yōu)?零，使傳動(dòng)系統(tǒng)自由停車(chē)?？稍O(shè)置開(kāi)關(guān)量輸入口：還有其它開(kāi)關(guān)量輸入端子可 用于可選擇功能，每個(gè)具有控制功能的可設(shè)置端子都有一個(gè)開(kāi)關(guān)量連接器編號(hào)。 開(kāi)關(guān)量輸入口功能舉例：切斷電源（off2）:當(dāng)為“off2氣低電平信號(hào)時(shí)），調(diào)節(jié) 器立即封鎖，電樞電流減小，1=0時(shí)，主接觸器斷開(kāi)，傳動(dòng)系統(tǒng)自由停車(chē)。快 停（off3）:快停時(shí)（低電平信號(hào)），轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入端的轉(zhuǎn)速給定值置零，傳動(dòng) 系統(tǒng)以電流極限值（為急?？蛇M(jìn)行參數(shù)設(shè)定的電流極限值）進(jìn)行制動(dòng)。n<n mi

40、n 時(shí)，經(jīng)等待制動(dòng)控制延時(shí)后，電流減至零，主接觸器斷開(kāi)。點(diǎn)動(dòng)：當(dāng)端子37為 低電平，端子38為高電平，且為點(diǎn)動(dòng)工作模式時(shí)，點(diǎn)動(dòng)功能有效。在點(diǎn)動(dòng)工 作模式下，主接觸器合閘，傳動(dòng)系統(tǒng)加速到按參數(shù)設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)給定值。點(diǎn)動(dòng)信 號(hào)取消后傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)到n<n min,然后調(diào)節(jié)器封鎖，再經(jīng)一段可參數(shù)設(shè)定的延 時(shí)（060 s）主接觸器斷開(kāi)，此外，可以選擇，斜坡函數(shù)發(fā)生器此時(shí)是處于激 活，或是加速時(shí)間二減速時(shí)間=0狀態(tài)下工作。開(kāi)關(guān)量輸出口：開(kāi)關(guān)量輸出端子（發(fā)射極開(kāi)路）具有可選擇信號(hào)功能，每個(gè) 端子都可輸出任何一個(gè)與選擇參數(shù)相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量連接器值，輸出信號(hào)的極性 及延時(shí)值（0 15 s）,由參數(shù)設(shè)定。開(kāi)關(guān)量輸

41、出口功能舉例：故障：出現(xiàn)故 障信號(hào)時(shí)輸出低電平信號(hào)。警告：有警告時(shí)輸出低電平信號(hào)。nvnmin:轉(zhuǎn) 速低于n min時(shí)輸出高電平信號(hào)。此信號(hào)可作為零轉(zhuǎn)速信號(hào)使用。抱閘動(dòng)作 指令：該信號(hào)可控制電機(jī)抱閘。當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)“啟動(dòng)”功能接通電源，并且“運(yùn) 行允許"時(shí)輸出高電平信號(hào)用于打開(kāi)抱閘，此時(shí)內(nèi)部調(diào)節(jié)器的打開(kāi)要經(jīng)過(guò)參數(shù)設(shè) 定的一段延時(shí)（等待機(jī)械抱閘開(kāi)啟的時(shí)間）。當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)“停止”功能停車(chē)或 “急停"時(shí)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到n vnmim輸出低電平信號(hào)，以使抱閘閉合。同時(shí)內(nèi)部 調(diào)節(jié)器仍保持放開(kāi)由參數(shù)設(shè)定的一段時(shí)間（等待機(jī)械抱閘閉合的時(shí)間）。然后， 電流1=0,封鎖觸發(fā)脈沖，主接觸器斷開(kāi)。

42、就“抱閘閉合氣開(kāi)關(guān)量可設(shè)置輸出為 低電平）信號(hào)來(lái)講，也可選擇另一種工作方式。當(dāng)“內(nèi)部調(diào)節(jié)器封鎖"（傳動(dòng)裝置無(wú) 電流）后，不再等轉(zhuǎn)速達(dá)到n <n min,而是在轉(zhuǎn)速還大于n min時(shí)，控制抱閘（工 作抱閘）。在以下情況內(nèi)部調(diào)節(jié)器封鎖：出現(xiàn)故障信號(hào)，斷電或在運(yùn)行中取消端 子38的“運(yùn)行允許”命令。安全停車(chē)（e-stop）: e-stop功能使控制主接觸器的繼電器接點(diǎn)（端子 109/110）在約15ms時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，而與半導(dǎo)體器件和微處理器（主電子板）的功能 狀態(tài)無(wú)關(guān)，當(dāng)主電子板工作正常時(shí)，經(jīng)由調(diào)節(jié)系統(tǒng)在1=0時(shí)輸出命令使主接觸 器在電流為零時(shí)斷開(kāi)，啟動(dòng)e-stop后傳動(dòng)裝置自由停車(chē)。

43、下列幾種方法可用 于使e-stop功能激活：開(kāi)關(guān)操作：接在端子105/106之間的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)使 e-stop功能激活按鈕操作：接在端子106/107之間的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)使e -stop功能激活，并帶停車(chē)保持。接于端子106/108之間的常開(kāi)接點(diǎn)閉合使該 功能復(fù)位。當(dāng)e-stop功能復(fù)位后傳動(dòng)系統(tǒng)處于“啟動(dòng)封鎖“犬態(tài)，必須通過(guò)操 作“停車(chē)''功能，例如斷開(kāi)端子37,進(jìn)行復(fù)位。注意：e-stop功能不是en60204-1 標(biāo)準(zhǔn)的“急停''功能。串行接口：下列串行接口可供使用：pmu ± x300插頭是一個(gè)串行接口， 此接口按rs232或rs485標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行uss

44、協(xié)議，可用于連接選件操作面板op1s 或通過(guò)pc的drive monitor。在主電子板端子上的串行接口，rs485雙芯線(xiàn)或 4芯線(xiàn)用于uss通信協(xié)議或裝置對(duì)裝置連接。在端子擴(kuò)展板（選件）端子上的串 行接口，rs485雙芯線(xiàn)或4芯線(xiàn)，用于uss通信協(xié)議或裝置對(duì)裝置連接。通 過(guò)附加卡（選件）的profibus-dp。經(jīng)附加卡（選件）simolink與光纖電纜連 接。串行接口的物理特性：rs232: ±12 v-接口，用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接rs485: 5 v- 推挽接口，具有抗干擾性，此外，還用與最多31臺(tái)裝置的總線(xiàn)連接。uss通信協(xié)議：uss通信協(xié)議是西門(mén)子公司制定的一種通信協(xié)議，也可用 于

45、非西門(mén)子系統(tǒng)，例如，pc上進(jìn)行編程處理，或使用任意主站連接。傳動(dòng)裝 置在運(yùn)行時(shí)作為一個(gè)主站的從站。通過(guò)使用從站編碼選取傳動(dòng)裝置。可以通過(guò) uss通信協(xié)議進(jìn)行下列數(shù)據(jù)交換：用于參數(shù)讀寫(xiě)的pkw（參數(shù)識(shí)別值）數(shù)據(jù)。 pzd數(shù)據(jù)（過(guò)程數(shù)據(jù)）如，控制字，給定值，狀態(tài)字，實(shí)際值。發(fā)送的數(shù)據(jù)（實(shí) 際值）通過(guò)輸入的連接器號(hào)在參數(shù)中找出，接收的數(shù)據(jù)（給定值）以連接器號(hào)表示, 在任意一個(gè)結(jié)合點(diǎn)都有效。裝置對(duì)裝置通信協(xié)議：通過(guò)裝置對(duì)裝置協(xié)議使裝置與裝置耦合。在這種工 作方式下，通過(guò)一個(gè)串行接口進(jìn)行裝置間的數(shù)據(jù)交換，例如，建立給定值鏈。 把串行接口作為4芯導(dǎo)線(xiàn)使用，即可以從前一個(gè)裝置中接收數(shù)據(jù)并加以處理 （例如通過(guò)

46、乘法求值），然后再送到下一個(gè)裝置，只有一個(gè)串行接口可用以這樣 的目的。在整流裝置之間可進(jìn)行下列數(shù)據(jù)交換，發(fā)送控制字和實(shí)際值，接收狀 態(tài)字和給定值。在發(fā)送和接收方向每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字不超過(guò)5個(gè)，通過(guò)連接器 編號(hào)和結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。串行接口可同時(shí)工作，這樣可通過(guò)第一個(gè)串行接 口連接自動(dòng)化系統(tǒng)（uss協(xié)議），用于控制、診斷和給定主給定值。第二個(gè)串行 接口通過(guò)裝置對(duì)裝置協(xié)議實(shí)現(xiàn)一個(gè)給定值鏈的功能。電機(jī)接口：電機(jī)溫度的監(jiān)控可以選擇連接熱敏電阻（ptc）或線(xiàn)性溫度傳感器 （kty84-130）o為此，可以使用基本裝置電子板上的一個(gè)輸入及選件端子擴(kuò)展板 上的一個(gè)輸入。當(dāng)選用熱敏電阻時(shí)輸出警告信號(hào)或故障信號(hào)可

47、通過(guò)參數(shù)設(shè)定。 當(dāng)選用kty84-130時(shí)，可輸入警告或分?jǐn)嗟拈撝?。極限值的輸入和顯示單位 為。c。此外，可通過(guò)選件端子擴(kuò)展板使用溫度開(kāi)關(guān)。有反應(yīng)時(shí)（開(kāi)關(guān)量開(kāi)關(guān)信號(hào)） 輸出可參數(shù)設(shè)定的故障和警告信號(hào)。通過(guò)端子選件擴(kuò)展板的可設(shè)置開(kāi)關(guān)量輸入 口 （端子214）進(jìn)行信號(hào)處理。電刷長(zhǎng)度監(jiān)控：通過(guò)電位隔離的微型開(kāi)關(guān)監(jiān)控電刷長(zhǎng)度，這樣，總是處理 最短的電刷。如果電刷磨損嚴(yán)重，那么微型開(kāi)關(guān)接點(diǎn)打開(kāi)，這時(shí)，警告信號(hào)或 故障信號(hào)可通過(guò)參數(shù)設(shè)定輸出，通過(guò)選件端子擴(kuò)展板上的可設(shè)置開(kāi)關(guān)量輸入口 （端子211）進(jìn)行信號(hào)處理。電機(jī)通風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)流量監(jiān)控：可在電機(jī)氣流通道中裝一個(gè)風(fēng)壓繼電器（型號(hào) 3201.03）,當(dāng)其動(dòng)作時(shí)

48、輸出警告或故障信號(hào)，通過(guò)選件端子擴(kuò)展板的可設(shè)置開(kāi)關(guān) 量輸入口 （端子213）進(jìn)行信號(hào)處理。工作方式所有的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制及通訊功能由兩臺(tái)功能強(qiáng)大的微處理 器實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)控制功能可以通過(guò)參數(shù)，將軟件所提供的程序塊“連接''來(lái)實(shí)現(xiàn)。 銘牌上規(guī)定的額定直流電流（連續(xù)直流電流），在負(fù)載等級(jí)i,可以過(guò)載到180%, 過(guò)載允許的持續(xù)2時(shí)間由各個(gè)整流器而定。微處理器周期地計(jì)算功率部份電流 的it值，以確保晶閘管在過(guò)載運(yùn)行時(shí)不被損壞。本系統(tǒng)采用6ra7013-6dv62 -0,額定電壓400v,額定電流15a。3.4旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技 術(shù)

49、參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個(gè)到幾千個(gè)都有）、供電電壓等。單路輸出是指 旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度 的脈沖，通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。編碼器 如以信號(hào)原理來(lái)分：增量脈沖編碼器：spc和絕對(duì)脈沖編碼器:apc,兩者一般 都應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測(cè)元件。工作原理：由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線(xiàn)，有光 電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成a、b、c、d,每個(gè)正弦波相 差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波為360度），將c、d信號(hào)反向，疊加在a、b 兩相上，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)z相脈沖以代表

50、零位參考位。由于 a、b兩相相差90度，可通過(guò)比較a相在前還是b相在前，以判別編碼器的正 轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過(guò)零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤(pán)的材料有 玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線(xiàn)，其熱穩(wěn)定性好，精 度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線(xiàn)，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精 度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的， 其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率一編碼器以每旋轉(zhuǎn)360 度提供多少的通或暗刻線(xiàn)稱(chēng)為分辨率，也稱(chēng)解析分度、或直接稱(chēng)多少線(xiàn)，一般 在每轉(zhuǎn)分度510000線(xiàn)。信號(hào)輸出：信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓），方波（ttl、ht

51、l）,集電極 開(kāi)路（pnp、npn ），推拉式多種形式，其中ttl為長(zhǎng)線(xiàn)差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱(chēng) a,a-;b,b-；z,z-） ,htl也稱(chēng)推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口 應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng)。信號(hào)連接一編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、plc、計(jì)算 機(jī)，plc和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。 如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。a、b兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì) 數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。a、b、z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。 a、a-, b、b-, z、z連接，由于帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)的連接，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn) 的電磁場(chǎng)為0,衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。

52、對(duì)于ttl的帶有 對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米。旋轉(zhuǎn)編碼器由精密器件 構(gòu)成，故當(dāng)受到較大的沖擊時(shí)，可能會(huì)損壞內(nèi)部功能，使用上應(yīng)充分注意。注意事項(xiàng)：（1）安裝：安裝時(shí)不要給軸施加直接的沖擊。編碼器軸與機(jī)器 的連接，應(yīng)使用柔性連接器。在軸上裝連接器時(shí)，不要硬壓入。即使使用連接 器，因安裝不良，也有可能給軸加上比允許負(fù)荷還大的負(fù)荷，或造成撥芯現(xiàn)象, 因此，要特別注意。軸承壽命與使用條件有關(guān)，受軸承荷重的影響特別大。如 軸承負(fù)荷比規(guī)定荷重小，可大大延長(zhǎng)軸承壽命。不要將旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行拆解， 這樣做將有損防油和防滴性能。防滴型產(chǎn)品不宜長(zhǎng)期浸在水、油中，表面有水、 油時(shí)應(yīng)擦拭干凈。（2）

53、振動(dòng)：加在旋轉(zhuǎn)編碼器上的振動(dòng)，往往會(huì)成為誤脈沖發(fā) 生的原因。因此，應(yīng)對(duì)設(shè)置場(chǎng)所、安裝場(chǎng)所加以注意。每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)越多， 旋轉(zhuǎn)槽圓盤(pán)的槽孔間隔越窄，越易受到振動(dòng)的影響。在低速旋轉(zhuǎn)或停止時(shí)，加 在軸或本體上的振動(dòng)使旋轉(zhuǎn)槽圓盤(pán)抖動(dòng)，可能會(huì)發(fā)生誤脈沖。（3）關(guān)于配線(xiàn)和 連接誤配線(xiàn)，可能會(huì)損壞內(nèi)部回路，故在配線(xiàn)時(shí)應(yīng)充分注意： 配線(xiàn)應(yīng)在電源 off狀態(tài)下進(jìn)行，電源接通時(shí)，若輸出線(xiàn)接觸電源，則有時(shí)會(huì)損壞輸出回路。 若配線(xiàn)錯(cuò)誤，則有時(shí)會(huì)損壞內(nèi)部回路，所以配線(xiàn)時(shí)應(yīng)充分注意電源的極性等。 若和高壓線(xiàn)、動(dòng)力線(xiàn)并行配線(xiàn)，則有時(shí)會(huì)受到感應(yīng)造成誤動(dòng)作成損壞，所以 要分離開(kāi)另行配線(xiàn)。本設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)編碼器選用maga-kd12

54、-204.8bm/4p-g05l電 源電壓dc5v、雙路輸出、最高轉(zhuǎn)速5000rpmo每轉(zhuǎn)輸出脈沖2048個(gè)。探尺全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)由西門(mén)子simoreg dc-master 6ra70不可逆控 制器及外部輔助電機(jī)組成，系統(tǒng)控制接線(xiàn)見(jiàn)圖電樞接線(xiàn)勵(lì)磁接線(xiàn)圖5探尺全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)探尺的動(dòng)作指令由上位機(jī)s7-200發(fā)出，提、放尺的速度由控制器內(nèi)部數(shù) 字給定p412, p225設(shè)定，提尺時(shí)，機(jī)械抱閘打開(kāi)，37, 39同時(shí)吸合，內(nèi)部電 子開(kāi)關(guān)處于'o'位。系統(tǒng)為主動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)是內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為轉(zhuǎn)速環(huán) 的雙閉環(huán)系統(tǒng)。可控硅處于整流工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)電磁力矩克服重錘和系統(tǒng)靜 摩擦力矩

55、，電機(jī)正轉(zhuǎn)，重錘被提升。提尺速度可根據(jù)工藝要求由p412大小設(shè) 定.放尺時(shí)，機(jī)械抱閘打開(kāi)，37, 38同時(shí)吸合，內(nèi)部電子開(kāi)關(guān)處于t"位，系統(tǒng) 為從動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)是電流單閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)剛工作瞬間，調(diào)速裝置輸出p225 設(shè)定的電流值，電動(dòng)機(jī)電磁力矩小于重錘力矩，在重錘的作用下，電動(dòng)機(jī)被倒 拉反轉(zhuǎn)，可控硅進(jìn)入逆變工作狀態(tài)，逆變電流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，重錘被下放。p225 的設(shè)定值不能太大，否則電動(dòng)機(jī)電磁力矩大于重錘力矩，重錘反而被提升探尺 下放時(shí)，重錘底部碰到料面被擋住。由于慣性作用，電機(jī)不能馬上停下，重錘 會(huì)發(fā)生一定的傾斜現(xiàn)象但由于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的提升力矩仍然存在，調(diào)速裝置由逆 變工作狀態(tài)過(guò)渡到

56、整流工作狀態(tài)，重錘很快被扶正，直至md = mg - mz,重 錘垂直立于料面上，力矩保持暫時(shí)的平衡隨著料面下降，暫時(shí)的力矩平衡被打 破，重錘跟隨料面下降.在調(diào)試過(guò)程中，p226的值需反復(fù)調(diào)整。p226偏大，探 尺下放速度過(guò)慢，影響高爐上料的效率，探尺不易跟隨料面，出現(xiàn)懸錘，甚至 出現(xiàn)探尺不下放的現(xiàn)象；p226偏小，探尺下放速度過(guò)快，易出現(xiàn)倒錘現(xiàn)象。表2為該系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)定參數(shù)號(hào)數(shù)值備注p076.00150整流器電樞電流調(diào)整值p078.00i400 v整流器供電電壓p1008.6 a電機(jī)額定電樞電流p45327數(shù)字量輸入口的設(shè)定p101400v電樞額定電壓p1020.75 a電機(jī)額定勵(lì)磁電流p

57、172100%轉(zhuǎn)矩方向ii的電流限幅p2260.25 s速度調(diào)節(jié)器ip1560.016s電樞電流調(diào)節(jié)器ip076.00233.3%整流器勵(lì)磁電流調(diào)整值p078.002230 v整流器勵(lì)磁供電電壓p101220 v電機(jī)額定電樞電壓p2253.18速度調(diào)節(jié)器pp1550.21電樞電流調(diào)節(jié)器pp410100%,跟隨料面力矩給定p4021500固定轉(zhuǎn)速p3035.0s斜坡上升時(shí)間p3045.0s斜坡下降時(shí)間p3051.5s下過(guò)渡圓弧時(shí)間p3061.5s上過(guò)渡圓弧時(shí)間4軟件設(shè)計(jì)編程軟件采用西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的在windows環(huán)境下使用的軟件： step7-micro/win32o該編程軟件可以方便地在windows環(huán)境下對(duì)plc編程、 調(diào)試、