電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計策略

【摘 要】電氣自動控制系統(tǒng)是以機電一體化為主體的機械系統(tǒng)的總稱。為了通過對一體化機械的合理控制，實現(xiàn)生產(chǎn)機械的起動以及各種生產(chǎn)工藝的要求，需要在充分考慮技術(shù)的進步及社會對環(huán)保、節(jié)能要求的日漸嚴格的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)點對控制對象進行校正，以使系統(tǒng)符合要求。本文借鑒了“機電一體化的設(shè)計”的基本思想，采用其采用少量典型系統(tǒng)、針對DCS分散式控制系統(tǒng)和變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的問題則進行了研究并提出了優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】電氣 控制系統(tǒng) 設(shè)計

機電一體化自動控制系統(tǒng)是以機電一體化為主體的系統(tǒng)的總稱。為了使自動系統(tǒng)能實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的起動以及各種生產(chǎn)工藝的控制，在充分考慮技術(shù)的進步及社會對環(huán)保、節(jié)能要求的日漸嚴格的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)點對控制對象進行校正。對設(shè)計出的系統(tǒng)性能指標進行檢驗，要求系統(tǒng)符合實際需要，并且引入復(fù)合磁鏈觀測器及雙層模糊控制器后，促使系統(tǒng)的性能得到提高。

一、DCS分散式控制系統(tǒng)

（一）隨著電力行業(yè)的發(fā)展，分散式控制系統(tǒng)實現(xiàn)了過程控制、過程管理的現(xiàn)代化。在這種情況下，如果DCS系統(tǒng)異常，將會使系統(tǒng)失控。隨著超大規(guī)模集成電路集成度的提高，微處理器運算能力的增強，分散控制系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計走向標準化、模塊化發(fā)展趨勢；控制功能大大加強并向標準化方向發(fā)展，管理功能得到分散，具有較高的靈活性與擴展性。

（二）常見故障。該控制系統(tǒng)均采用冗余設(shè)置，可以有效減少網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的頻率。當集線器出現(xiàn)問題，可以實現(xiàn)冗余轉(zhuǎn)換。由于集線器擔負著合成與變換兩套系統(tǒng)以及與外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，共享式以太網(wǎng)存在的問題是所有用戶共享帶寬， 可用帶寬會隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的增加而遞減。網(wǎng)絡(luò)用戶的增多決定了數(shù)據(jù)沖突的多樣化，沖突問題凸現(xiàn)，是指過程控制層損壞造成的故障。或者是如果模塊周圍的環(huán)境溫度高，就會大大縮短模塊的使用壽命，要在在管道夾層上過程控制室，其盤柜的電纜孔洞一定要封堵好，防止造成重大故障?；蛘呤擒浖旧淼腻e誤引起的，由于應(yīng)用軟件程序復(fù)雜，工作量大，在DCS調(diào)試試運階段熱工人員和運行人員應(yīng)十分認真，操作人員操作不熟練或操作人員錯誤操作，都會引起故障。

（三）DCS系統(tǒng)故障防范措施。對計算機系統(tǒng)日常巡檢，加強軟件管理，組態(tài)按有關(guān)規(guī)定，及時備份修改前后的所有組態(tài)信息，對備件進行功能測試，以防患于未然；核實控制模件標志和地址，清掃和檢查及緊固控制柜接線。對于 UPS電源定期用紅外線測溫儀測量關(guān)鍵接線端子的溫度，觀察切換時間間隔是否符合技術(shù)規(guī)范；把高壓輸電線改為埋地溝敷設(shè)，防靜電接地與PE系統(tǒng)相連，從總體環(huán)境上對DCS的抗干擾性能起了重要的作用。

二、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是一個可調(diào)速的機電拖動系統(tǒng)，是根據(jù)電流制型式的電動機來進行電能與機械能的轉(zhuǎn)換而劃分的系統(tǒng)。高效連續(xù)調(diào)速控制，容易實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)切換，對多臺電動機進行調(diào)速控制，有利于組成高性能的控制系統(tǒng)等等。變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)節(jié)能效果非常明顯，在現(xiàn)有的電動機之間接入變頻器和相應(yīng)設(shè)備， 就可以利用變頻器進行大的設(shè)備改造。通過控制變頻器的輸出頻率使電動機工作在轉(zhuǎn)差率較小的范圍，直接控制電動機的輸出轉(zhuǎn)矩。在創(chuàng)建Wincc項目中，設(shè)置系統(tǒng)建立正確的變量和畫面，并進行正確的變量屬性設(shè)置，并在相應(yīng)的地方進行詳細說明。

（一）變頻器的選型。變頻器的負載類型，要注意負載的性能曲線，考慮變頻器與負載的匹配問題。其容量要稍大于普通電機的選型，如果要長電纜運行時，需要采取避免變頻器出力不足。對于特殊的應(yīng)用場合會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。

（二）變頻器的特點如下：功率因數(shù)高，可以控制電動機從低頻起步。在整個啟動過程中始終保持比較高的功率因數(shù)和接近額定轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩，在啟動期間采取減載卸載等措施；啟動電流小，變頻器電動機拖動系統(tǒng)可以不超過電動機額定電流。因此，需要的配電容量也是所有啟動方式中最小的。

（三）設(shè)計結(jié)構(gòu)?？刂瞥绦蛟O(shè)計，變頻器啟動需要進行速度給定和調(diào)速反饋顯示，在進行了完整的變量組態(tài)后建立畫面，選擇屬性/事件和分配參數(shù)。在主界面中進行程序的下載，檢查交流啟動屬性是否設(shè)置正確。在PLC程序調(diào)試成功后，檢查操作是否正常，查看 IP地址是否修改正確，變量的數(shù)據(jù)類型運行有沒有任何問題。

總之，機電一體化從設(shè)計以及后續(xù)整體步驟對其進行綜合化的管理，要結(jié)合其設(shè)置以及對裝置的控制狀態(tài)燈，從而有效地將預(yù)防活動和維護活動密切的聯(lián)系到一起。確保體系能夠在合理的狀態(tài)下安穩(wěn)的運作，確保體系能夠朝著更加合理有效方向邁進。

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