全数字直流调速（共10篇）
全数字直流调速 篇1
测控雷达伺服系统是测控雷达的重要组成部分,它直接担负着天线的驱动,使雷达能够迅速而又准确地跟踪目标。其控制技术水平的高低直接影响着测控设备跟踪性能的好坏,从而直接影响测控雷达设备外测数据的测量精度。因此,测控雷达伺服系统应具有良好快速响应和稳定跟踪的性能。目前国内测控雷达天线伺服驱动系统中大部分仍使用的是模拟直流调速度器,难以实现变结构变参数控制,且元件参数具有离散、漂移等特点,这些都不利于提高系统性能及可靠性,因而将新技术应用于伺服驱动系统显得十分迫切和必要。
近代电子技术的发展和大功率半导体器件的出现,为实现直流调速系统的全数字控制创造了良好条件。本文提出了一种基于全数字直流调速器实现的测控雷达伺服驱动系统,它运用全数字直流调速器高速的处理性能,先进的速度环、电流环控制方式以及灵活丰富的组态功能,组合完善的控制方案,能很好地控制电机的静态性能,以及天线运行时的稳定性和动态补偿,使得系统性能得到改善,跟踪目标精度得到提高,而且它具有完善的数字控制和保护功能,提高了设备的可靠性、抗干扰性。
1系统概述
1.1系统环路结构
测控雷达伺服驱动系统一般分为方位、俯仰两条驱动支路,为充分发挥全数字直流调速器的性能,系统环路结构由独立速度环、独立电流环构成。设置独立电流环的目的主要是为了克服力矩控制的死区和非线性、保持电流可控、不发生过流、改善电机的动态特性,为速度环提供频率较宽的控制对象[1]。独立速度环的设置可提高系统的低速平稳性,扩大系统的调速范围,提高抵抗负载扰动的能力,同时可方便地实现力矩偏置。环路原理方框图如图1所示。
方位、俯仰分别采用直流电机双链驱动,利用直流调速器内置电流偏置功能,分别将两个电机组成一对,PCC通过CAN总线进行联控,实现力矩偏置,从而完成电消隙功能,提高传动链刚度,改善系统性能。
1.2 系统组成
测控雷达伺服驱动系统主要完成功率放大和能量转换,最终推动天线转动,是实现天线运动的基础。其系统硬件组成如图2所示,系统主要由直流调速器、PCC同步控制器、PLC及安装在天线上的执行电机、传感器等构成。直流调速器作用是将接收到的控制信号进行功率放大供电机驱动天线。PCC多电机控制器完成双电机之间的协调控制。PLC负责完成直流调速器开关机控制、运行与停止控制、故障保护及驱动单元开关机控制,完成本地控制信号的输入。
1.3 系统工作原理
天线驱动工作原理:系统将天线控制单元(ACU)送来的速度指令或PLC采集到电位计的电压信号Un送到PCC同步控制器,PCC再通过CAN总线进行联控,实现力矩的合理分配,给每个数字直流调速器送出相应的速度指令信号Un′,与直流电动机测速机反馈回电机的实际转速信号-Un共同给定速度调节器,经速度调节器PI整定后输出Ui′和电流的反馈信号-Ui共同给定电流调节器,经PI整定后再输入给控制晶闸管整流器的触发装置来控制加在电机两端的电压驱动天线朝指定的方向运动[2]。
2 直流调速器接口电路设计
2.1 直流调速器的选择
在天线驱动系统中,工作要求频繁可逆,所用直流调速器也必须可逆,使电机工作在四个象限,从而加快电机加速、换向等动态性能,因此全数字直流调速装置选用英国欧陆公司的590+系列四象限逻辑无环流全数字晶闸管可逆直流电机调速装置,590+系列中所有的控制算法都由最新的高速16位微处理(单片机)完成,以获得优越的动态控制性能;自整定算法可自动计算出电流环的P、I常数及电流断续点,使系统获得最佳动态性能;其电流环的自适应功能使系统变化较大时,也可获得平稳的速度响应。它使用交流380 V的三相电源,提供直流输出电压和电流,用于直流电动机的电枢和励磁控制,适用于直流他励电动机和永磁电动机的控制。
2.2 接口电路设计
如图3所示,TB1为CAN总线接口,实现PCC对直流调速器的实时信息监控,和接收PCC速度控制信号完成多电机的协同控制。A1为零伏基准,它是调速器中所使用的所有模拟信号的通用基准点; A6为主电流极限或辅助电流限幅;A9为电枢电流的输出电流计指示; B3为+10 V基准电源;B6为调速器正常数字输出;B8 为程序停车,当程序停车输入保持在+24 V时,调速器将按照输入信号的要求运行,当程序停车输入为开路或零伏时,控制器将按照程序性停止参数的定义,产生受控停止或程序性停止;B9 为惯性停止,当惯性停止输入为+24 V时,控制器正常运行,当惯性停止为零伏或开路时,主接触器打开,同时调速器不再运行,电机滑行停止;C1为零伏基准;C2为电动机过热保护;C3 为启动/运行;C5 为启用输入;C9为+24 V电源;D5为主接触器线圈L; D6为主接触器线圈N ;L为电抗器,抑制开关电流和线路干扰,使正常条件下线电压压降空盒子在2%～5%范围内;L1,L2,L3为380 V三相交流电源;A+为电枢正接线端;A- 为电枢负接线端;TH1、TH2为电机温度检测端子,系统中没有使用电机温度检测,用短接线将TH1、TH2端子短接。B6是驱动器正常数字输出,当驱动器接收到信号时,经过自检大约2 s之后便输出正常的信息,PLC通过这个信号的状态可以实现590+数字直流调速系统的故障诊断。G3、G4为测速机反馈信号测试点,当速度反馈选择模拟测速机时,需要配置测速板。
3 系统调试
为了减小大口径测控雷达传动链长度、提高系统钢度、改善跟踪性能,选用低转速、高扭矩的永磁伺服电机。选取电机主要参数如下:额定转速:2 000 r/min;额定力矩:160 N.m;电枢电压:280 V;电枢电流:70 A;测速机:20 V/1 000 r/min。根据电机的铭牌参数,参照590 系列使用手册中文说明书设置好电枢电流、电枢电压、励磁电流、交流或直流反馈,反馈电压的设定值。这里我们选用的是永磁电机,所以FIELD CONTROL(磁场控制)参数中FIELD ENABLE(磁场使能)设置为DISABLE。
3.1 直流调速器运行逻辑
直流调速器加380 V高压,同时给直流调速器加220 V控制电压后,按下控制面板上运行按钮(直流调速器初始化未完成,不能按下运行按钮),PLC给直流调速器发出控制指令,继电器K5吸合,随后主交流接触器KM3吸合,直流调速器使能,继电器K6吸合,RUN指示灯闪烁或点亮,当测速机极性不正确或发生其他故障时,直流调速器会立即关断主交流接触器,并报测速机或其他故障,这时应调换测速机接线或排除故障。
3.2 电流环参数自调整
自调整过程如下:安全固定电机,用专门机械装置卡死电机转子(避免用制动器抱闸的方式),直流调速器加电,电流环参数中AUTOTUNE设为ON,按下运行按钮,主交流接触器吸合,直流调速器使能,自调整开始,大约经过10秒钟,调整结束,主交流接触器关闭,AUTOTUNE变为OFF,最后用人工方式保存参数。自整定一般做3 次,3 次所得的比例增益(PROP GAIN)、积分增益(INT GAIN)和电流断续点(DISCONTINOUS)数值不应相差很大, 3 次自整定做好后,取一组中间值既可。
直流调速器如果显示AUTOTUNE ABORTED或AUTOTUNE ERROR,主交流接触器会关闭,自调整停止,这时检查电机参数设置、转子固定装置或再次进行自调整程序。
参数设置完毕后用阶跃法测量电流环特性曲线,以验证参数设置的合理性。
3.3 速度环参数设置
设置“SPEED SETPOINT”参数为5%左右,设定端输入为0.5 V,设定SPEED FBK SELECT参数为ENCODER,慢慢增加MAIN CURR.LIMIT参数达到20%的最大值,若所有的连接都正确的话,电机应该开始运转,速度为全速的5%左右,检查编码器反馈的参数。停止调速器重新设定SPEED FBK SELECT参数为编码器反馈,在执行如上相同的检查,如果相同的话执行“参数保存”。如果超过了5%的速度且电机继续加速,则表示接反了,重新接线。将“SPEED SETPOINT”参数为10%左右,设定输入点1.0 V的电压,电机将加速到这个速度,观察个参数的变化。把“SPEED SETPOINT”的值提高到最大,并检查转速是否正确[3]。
参数设置完毕后同样用阶跃法测量速度环特性曲线,以验证参数设置的合理性。
4 改进效果
4.1 调速范围
模拟直流调速器控制的测控雷达伺服驱动系统采用电压负反馈,其调速范围D=600。高速16位微处理器控制的晶闸管可逆数字直流调速器采用光电编码器做转速负反馈,其调速范围D=1 000。
4.2 稳态精度
模拟直流调速器实现的测控雷达伺服驱动系统的稳态精度为到0.1%,数字直流调速器实现的测控雷达伺服系统的稳态精度却能达到0.01%(光电编码器反馈)。
4.3 运行可靠性
模拟直流调速器实现的测控雷达伺服驱动系统由于调整电阻多,且元件参数具有离散、漂移等特点,系统运行的可靠性难以得到保证。数字直流调速器实现的测控雷达伺服驱动系统充分发挥了计算机软件灵活的优势,调试参数自整定,数字控制调整点少,控制电路的简化,提高雷达伺服驱动系统的运行可靠性。
5 结束语
用全数字直流调速器实现的雷达伺服驱动系统,调速范围、稳态精度、调速平滑性等技术指标均有所提高,从实验结果来看全数字直流调速器实现的雷达伺服驱动系统工作更加稳定可靠、精度更高,基本上达到了预定设计目标,也为以后深空探测等高精度雷达的发展做好了重要铺垫。
摘要：针对目前测控雷达天线伺服驱动系统中采用传统模拟直流调速度器难以实现变结构变参数控制,且具有离散、漂移等不足,阐述了一种基于全数字直流调速器实现的雷达伺服驱动系统。每个直流调速器控制一台电机运转,多个电机之间的协同工作则采用PCC同步控制器完成。与传统模拟直流调速度器相比,全数字直流调速器伺服驱动系统的参数方便调整、抗干扰能力强、可靠性高。有效增强测控系统的跟踪性能。
关键词：数字直流调速器,伺服驱动,PCC同步控制器
参考文献
[1]陈伯时.电力拖动控制系统.北京:机械工业出版社,1991
[2]鲁尽义.测角分系统.中国电子集团公司第三十九研究所,2006
[3]欧陆公司.590+全数直流调速器操作手册
利用数字万用表作直流电流发生器 篇2
这种数字式直流电流发生器的优点是：简单直观、快捷方便(只需外接一只精密多圈电位器，无需外接电流监测表)，且其准确度及分辨力都较高。若以电流发生器的直流200μA挡为例，其最小步进电流为0.1μA(即分辨力为0.1μA)，电流发生器的电流调节范围一般为0.1μA～2mA，最大的输出电流为10mA。
测量原理
将用作电流发生器的数字万用表和被检万用表置于直流电流合适的挡位，例如直流200μA挡，由电流发生器(数字万用表)hFE插座NPN挡的C孔(或PNP挡的E孔)作为信号电压源的输出端，通过电流调节电位器向被检电流表提供测试电流。这种测量方法新颖奇特，线路连接也很巧妙，其等效电路如图2所示。
由于数字万用表A/D转换器内部基准电压源E。的输出电流有限，通常规定Ic≤mA。实际上当Ic＜5mA时，E。下降很小，误差较小，但当Ic＞5mA，尤其是Ic＞10mA时，E。下降较大，而E。的下降又使Ic减小，就会引起较大的测量误差。为了确保电流发生器输出电流的准确度，进一步减小测量误差应留有足够的余量，因此我们设定Ic≤2mA。
由上面的分析可知，若满足条件Ic≤2mA，则E。几乎不变（近似恒定），这时可忽略E。的内阻，所以可将其测量电路看成线性电路。
下面我们可以根据图2的等效电路估算一下电流发生器输出电流Ic为0.1μA～2mA时，电位器的阻值范围。
Ic=E。/(Rp+Ri+Rg)，当Ic=0.1μA时，Rp+Ri+Rg=E。/Ic=2.8(V)/0.1(μA)=28MΩ。由于电流发生器在直流200μA挡时的内阻Ri=1kΩ，而被检数字万用表直流200μA挡的输入电阻Rg=1kΩ，直流2mA挡的输入电阻为100Ω。因此Ri与Rg的影响可以忽略不计，Rp≈28MΩ。为了保证能够调节出0.1μA的输出电流，电位器的阻值应留有一定的余量。所以我们选择47MΩ电位器(有条件的最好选择玻璃釉多圈电位器)。由于这种电流发生器的电流调节范围较宽（0.1μA～2mA），仅用一只47MΩ电位器有时难以调出所需要的电流值，若嫌电流调得不够细，可用几只不同阻值的电位器进行分段调节。以被检DT830数字万用表为例，实验结果表明：①若要使电流发生器的输出电流为1～20μA，一般可选择5MΩ电位器。②输出电流为20～200μA时，可选用200kΩ电位器进行调节。③输出电流为200μA～2mA时，可选用20kΩ电位器调节。只要选取合适阻值的电位器，一般都能调节出所需要的电流值。
由图2可以看出，电位器阻值变大时输出电流Ic减小，反之阻值减小时输出电流Ic增大，当电位器阻值为零时，输出电流达到最大值。若Icmax≤2mA，则E。近似恒定，Icmax可表示为Icmax=E。/(Ri+Rg)。
应用举例
①实验证明，经校验后的DT830A、DT890A等型号的数字万用表可用作直流电流发生器。这种直流电流发生器可广泛用于校验修理指针式万用表的表头以及2mA以下的直流电流挡，并且能直接测量表头的灵敏度。
②用这种方法可以检查校验普通3位半数字万用表(例如DT830数字万用表)的直流200μA挡和直流2mA挡。
由于这种直流电流发生器具有数显功能，简单直观、快捷方便，可精确调整输出电流值，其直流信号源取自仪表内部A／D转换器的基准电压源，因此输出电流很稳定、温度漂移量较小，所以有较高的实用价值。下面举两个检测实例加以说明。
实例1一块上海银飞牌85C1型100μA、准确度为2.5级的电流表，需要检测其表头灵敏度(即测量表头的满度电流)。按图1连接好线路，将DT830A型数字万用表置于直流200μA挡，电流调节电位器采用67WR2MEG9650-MEXICO型2MΩ玻璃釉多圈电位器，调节电位器逐渐增大输出电流使被测表头指针满偏转，则此时电流发生器显示100.5μA，所以被测表头的电流灵敏度Ig=100.5μA。
实例2用一块校验过的DT830A型数字万用表作直流电流发生器，检验一块DT890A型数字万用表的直流200μA挡和2mA挡，并粗检直流20mA挡，其线路连接如图1所示。调节电位器使电流发生器依次产生所需标准电流Ic=E。/（Rp+Ri+Rg）。
检测结果表明，被检DT890A型数字万用表直流200μA挡和直流2mA挡的显示值均在允许范围内，且其线性度也较好，所以基本符合要求。当电流发生器输出电流超过2mA时，测量误差增大，因此只能用于粗检和估测。
注意事项
①为了减少环境温度和湿度对测量的影响，最好在相对湿度为45％～75％RH，25℃左右的室温下进行测试。
②在挑选输出电流调节电位器时，应尽量避免使用线绕电位器。因为这种电位器阻值调节不平滑(有跳跃间隔)，不利于细调，甚至可能出现有的阻值调不出来，即调不出某个所需电流值的情况。所以最好采用玻璃釉精密多圈电位器，并根据所需电流的测量范围，若范围较大时可选用3～5只合适阻值的电位器分段进行细调节，以便得到所需要的电流值。
③在检测指针式微安表头时应特别注意的是，测量前应预先将电位器阻值调至最大值(可用万用表电阻挡监测)，然后串接被测微安表头(以防开始时电位器的阻值过小使被测微安表过流打表针)。测量时再逐渐增大输出电流，使电流发生器依次产生所需标准电流。
④由于DT830A型数字万用表增设有微电流挡，即20μA挡。所以只要将这种电流发生器置于直流20μA挡，并采用280MΩ以上的高阻电位器就能使其输出0.01～20μA的微电流。若手头无高阻电位器，可用固定高阻与电位器串联组合，这样就可以输出一组特定的微电流，以供调试校验微电流表需要。
全数字直流调速 篇3
1 龙门刨床对电气控制系统的要求
龙门刨床的主拖动系统主要有以下几部分组成:在前进工作阶段进行工件的加工与切削, 完成之后自动返回。整个返回行程当中, 电机都处于空转状态。返回至初始位置之后, 再次前进工作进行切削, 如此反复, 不断循环。
(图1) 即是龙门刨台的速度运行曲线图:L1为工作台的前进行程长度, L2为工作台的后退行程长度。V0为慢速切入速度, V1为切削速度, V2为返回速度。0-t1是工作台前进启动阶段, t1-t2是刀具慢速切入阶段, t2-t3是加速至稳定工作速度阶段, t3-t4是稳定工作速度阶段, t4-t5是减速退出工作阶段, t5-t6是反接制动到后退工作阶段, t6-t7是后退稳定速度阶段, t7-t8是后退减速阶段, t8-t9后退反接制动阶段, 此阶段后再次进入工作台前进启动阶段并不断重复循环。之所有存在刀具慢速切入阶段, 是因为这样可以减少工件对刀具产生的冲击, 以延长刀具使用寿命。同样, 减速退出时为了保护工件边缘部分不崩裂。
除主拖动外, 龙门刨床还有一系列的进给运动和辅助运动。包括左右刀架的快速移动、抬刀动作, 横梁的上升下降、夹紧与放松等。
2 直流调速控制系统的电路设计
为了解决B220型龙门刨床老式控制系统的诸多问题, 本文采用了欧陆590P全数字直流调速器对原控制系统进行改造。系统的电气控制构成框图如 (图2) 所示。
改造后, 电机拖动系统中仅保留直流调速器和直流拖动电机, 去除了多余的交直流机组。设计后的系统主要有9台电机和制动电源、抬刀电源组成。其中直流电机M由直流调速器拖动, 柜风机FJ1与电机风机FJ2主要起冷却作用, 以保持设备稳定的正常运行, 剩下的M1至M6这六台电机采用传统的电机拖动方式。
原先老旧的K-F-D (电机扩大-发电机-电动机) 调速电路全部舍去, 重新设计了新的调速电路。工作台的运动有如下几种:点动前进、点动后退, 前进、后退, 前进减速、后退减速。相应地直流电动机也应具备这6种速度, 即前进和后退各3种, 因此这6种不同的速度由同一台直流调速器提供。同时由于直流电机的功率较大, 为250KW, 所以我们选用了英国欧陆公司的590P-725A-A1型直流调速器。此款型号还内置了电枢电压、电流双闭环的比例-积分 (PI) 调节器, 这样组成的双闭环系统, 既发挥了两个调节器的作用, 又避免了单环系统两种反馈互相牵制的缺陷, 从而获得较好的静、动态特性。
直流调速器的外围电路如 (图3) 所示。基本端子L1、L2、L3为三相电源进线端。A+, A-为直流电动机电枢电路供电。B1为0V电压基准端, B3为+10V基准电压端, B4为-10V基准电压端。C1为0V基准, C2为电动机过热保护, 本方案没有使用, 所以将C1、C2短接。输入端子B8提供了手动急停的功能, 而输出端子K10、K11、K12、K13、K14、K15、K16配合接触器实现了主拖动系统中电机的正常启动、加减速和换向, 从而实现工作台的往复运动。
3 可编程控制器的选型及其软件设计
根据实际改造的需要, 主模块选择西门子S 7-2 0 0系列中CPU226型PLC, 模块集成24路输入、16路输出共40个数字量I/O点, 可外挂7个扩展模块, 最大扩展至248路数字量I/O点, 或者35路模拟量I/O点。该型号有13K字节程序和数据存储空间。内含6个独立的30k Hz高速计数器, 2路独立的20k Hz高速脉冲输出, 并且具有PID控制器其内部含有256个定时器, 可以较为方便地通过程序进行延时、计数控制, 处理的准确性高且速度快。
数字量扩展模块选择西门子EM223, 该模块共含有16路数字量输入, 16路数字量输出。扩展模块的试用目的是为主模块提供更多的输入/输出点数, 具有较高的灵活性, 可根据自己的实际需要进行扩展。在复杂程度更高, 应用范围更广的控制系统中可以通过增加扩展模块来获得更多的I/O点数。 (图4) 标明了本次设计中PLC及扩展模块的I/0点数分配情况。
本次设计过程中, 根据控制的要求, 需输入点数36点, 输出点数24点, 同时考虑到了10%-15%的裕量。具体输入输出点数如 (图5) 所示。
主传动控制系统的PLC指令表程序如 (图6) 所示, 该程序主要用来完成刨台的前行和后行、正向和反向点动、加速和减速、前点动和反向点动。
刀架以及横梁控制系统的PLC程序设计中, 程序主要用来完成横梁的上升与下降、夹紧与放松以及3个刀架的进给、退刀、快进。
4 结语
利用全数字直流调速器和可编程控制器完成了对B220型龙门刨床的控制系统进行了数控化改造, 是一种行之有效的技术手段。利用直流调速和PLC技术, 采用软、硬件相结合的方式, 克服了原控制系统中的一系列缺点。经过大连博众轨道交通装备有限公司的实际运行, 验证了机床的性能的改善与系统可靠性的提高, 对改造传统机械加工行业具有现实意义。
摘要：本文介绍了B220型龙门刨床的电气控制系统改造设计, 其中以欧陆590P全数字直流调速器取代原先的发电机组及扩大机控制调速系统, 采用可编程逻辑控制器为控制核心, 用来代替老式的继电控制电路, 进行了全面的技术改造。改造后的龙门刨控制系统体现了硬件结构简单, 运行可靠性高等特点, 更具有直观性强, 可控性好, 能耗低, 投入资金少, 维护便利等优点。
关键词：直流调速器,可编程控制器,龙门刨床,控制系统改造
参考文献
[1]李恩林.龙门刨床自动控制[M].北京:科学出版社, 1978.
[2]汤蕴缪.电机学[M].北京:机械工业出版社, 1979.
[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2000.
[4]乔忠良.全数字直流调速装置及工程应用[J].太原理工大学学报, 2000.
舒耐 全数字营销之舞 篇4
随之而起的是舒耐在中国发起的一系列数字媒体活动。今年夏天,舒耐不仅在内地发起“无憾人生就试1次大挑战”活动,而且将战火烧到南非,掀起一阵“寻找终极球迷,前往南非,挑战终极足球梦想”的狂热旋风,自然赢得了不少球迷朋友。
在止汗香体产品相对成熟的香港市场,舒耐发动了该品牌有史以来规模最大、互动性最强的数字营销活动——“舒耐舞动对决”。注意了,在这场对决中,舒耐将真正的战场布局在多种数字媒介,包括社会化媒体Facebook、YouTube,以及数字媒体如Yahoo、uwants和TVB.com等等,效果还不错!
从歌迷、球迷到舞迷
如果说萧亚轩的歌友会、南非世界杯的终极梦想吸引了一大批歌迷和球迷来助阵舒耐的话,香港的这次“舞动对决”活动则挑动了无数舞迷的神经,而且在强力的数字媒体风暴的袭击下,将品牌宣传延伸到舞迷以外的诸多网友中去。
舒耐产品特别适合运动人群使用,在香港,跳舞比较受年轻人群的欢迎。恰巧跳舞又是一种激烈的运动,流汗特别多,因此舒耐选择用舞蹈主题来带出产品讯息。正如联合利华香港(Unilever Hong Kong)营销总监Teresa Ng所说:“在香港,止汗香体产品的渗透率相对仍然较低。舒耐的目标是,告诉消费者使用止汗香体产品所带来的益处,这就是我们启动‘舒耐舞动对决’的初衷。我们坚信,这个在线平台能够接触并吸引我们的目标受众。互动舞蹈比赛是一种绝佳的方式,它告诉大家,虽然汗水会产生汗味,但舒耐可以让你信心十足,自由表现。”因此,用舞蹈吸引年轻消费者再合适不过。
“保持清新,尽享酷爽”,这是“舒耐舞动对决”的活动口号。当用户打开舒耐官网以后,会看到模拟的汗珠不断从目录上滴落。为了驱散汗珠,用户会受邀参加“陈伟霆×钟舒曼舞动对决”——一场与名人共舞的虚拟比赛,用户将在此学习舒耐特别安排的十套舞步,挑战陈伟霆和钟舒曼的舞步,最后可将自己的舒耐舞蹈视频上传至网站参与比赛。进入官网的用户可以给自己最喜欢的舞者投票,优胜者将免费获得一套舒耐止汗香体组合,并且在比赛结束后举办的庆祝活动中有机会与陈伟霆和钟舒曼现场共舞。
数字媒体是主力军
在香港,止汗香体产品市场竞争激烈,主要品牌不少于5个,要保持市场占有率难度很高。舒耐品牌在消费者调查中评价很高,被誉为止汗专家,市场占有率较高。作为男女皆宜的止汗剂,舒耐的目标消费群很广,主要为惯性止汗剂使用者和间中使用止汗剂的消费者,其中18～35岁的年轻消费群体居多。为了抓住这部分年轻消费群体,需要找到一种特别的承载方式,数字媒体因此担当了重任。
“其实活动创意本身仅仅是品牌传播的一个小小部分,选用合理的传播方式才是活动成功的关键所在。”舒耐品牌相关负责人告诉《成功营销》记者,“舒耐舞动对决”最大的亮点就在于数字媒体的无界限特性。因为有了数字媒体,消费者才有可能数码化自己的跳舞方式,传播自己的跳舞片段,或者支持当中的舞者,以上活动都可以在数字媒体中发生,证明了数字媒体的无限可能性。
整个营销活动利用了Facebook和YouTube等社会化媒体,并在Yahoo、uwants和TVB.com上投放条幅广告和影片广告,并通过这些数字媒体将网友引入活动的官方网站(www.rexona.com.hk)参与互动。
活动在Facebook设置了粉丝页面,放有舒耐产品的相关信息,用户能在粉丝页面内参与讨论。此外,粉丝页面内也放置了舒耐跳舞游戏,玩家完成游戏后还可邀请朋友参加,也可以以Feed(信息发布网站将网站全部或者部分信息整合到一个RSS文件中,这个文件就被称为 Feed)的形式将舒耐信息加入自己的个人页面内,所有朋友都能透过讯息进入舒耐网页并参加游戏。活动中YouTube则扮演了活动前散播讯息的媒介,两位艺人对决的短片首先在YouTube发布,引起YouTube用户的追看兴趣并于电视广告播出后将事件发送给其朋友群。
在所有投放的数字媒体中,舒耐的广告都位于网页的抢眼位置,并配以不同形式的设计吸引更多人点击。这一形式的投放延续了电视广告的效果并将其带给更多网友,从而提升整个营销活动的活跃度。
影响力制胜
负责此次活动的灵智香港公司客户服务总监Yuki Wan表示:“香港的消费者花大把时间上网,该计划所包含的互动元素可以使品牌与这些消费者面对面,促使大家积极参与……现在,在线娱乐视频点击率已经非常高,我们感到很高兴。”
此次社会化媒体的传播吸引了年轻消费者的注意,很多人在讨论区内讨论舒耐舞动对决,达到了口碑传播的效应。活动还未结束,从页面的浏览报告中就可以看出,页面重复访问率很高,证明目标群体已经通过Facebook及YouTube了解了舒耐产品并增加了对舒耐品牌的喜好度。
“在数字媒体投放广告的效果也都很好,点击率很高,超过了六位数字。”舒耐方面对活动取得的阶段性成果非常满意,并且充分肯定了数字媒体的影响力。
全数字直流调速 篇5
1.1 背景介绍
某钢铁厂1350板坯连铸机是我国第一台自行设计、自行制造，仅引进少量关键设备和技术建设起来的现代化大型板坯连铸机。铸机为一机两流，全弧形，四点矫直，冶金长度27.1m，年设计生产合格连铸坯100万吨。铸机于1993年10月18日一次性热负荷试车成功，投产后设备运行比较稳定，生产状况良好。
根据当时的技术水平状况，1350板坯连铸机去毛刺机采用直流模拟调速系统，但随着时间的推移，备件组织困难，电气设备逐步老化，故障率增加，2009年采用6RA70全数字直流调速装置，进行了全新升级改造。
1.2 机械系统构成
去毛刺机的机械部分主要包括以下装置。齿轮座：主要用来支撑和换向毛刺辊，保证整机运行时的平稳和水平;升降装置：主要是一个液压驱动油缸，用于将毛刺辊上升至高位和下降至低位;去毛刺辊和锤刀：锤刀安装于毛刺辊上，电机带动毛刺辊上的锤刀快速旋转，将铸坯头部、尾部火焰切割后遗留下的毛刺打掉。
1.3 去毛刺机工作原理
铸坯头部到达去毛刺减速位，切后Ⅰ组辊道、去毛刺辊道由高速转为低速运行，同时，去毛刺机电机带动毛刺辊正向高速旋转，为去毛刺做好准备。当铸坯头部到达去毛刺位，在液压油缸作用下，旋转的毛刺辊上升至高位，并在高位保持3.5s，旋转的锤刀将铸坯头部毛刺打掉;自动下降至低位，同时电机停止旋转。当铸坯尾部离开减速位时，去毛刺机电机带动毛刺辊反向高速旋转，重复上述动作，打掉铸坯尾部毛刺。
2 直流调速和控制系统构成
2.1 直流调速系统
如图1所示，去毛刺机驱动电机为直流电机，型号Z315-1A(Pe=80kW、Uae=220V、Ia e=400A，他励，励磁电流If=13.6A)。因此，升级改造选用SIMOREG DC Master 6RA70系列全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0(额定电流400A)。
2.2 上位机控制系统
如图2所示，去毛刺机去毛刺过程，电机逻辑运行动作控制信号来自上位机出坯PLC的电气室DP远程I/O。毛刺机的运行分手动和自动两种方式，其操作台和运行状态显示设置在板坯连铸机切割操作室，通过DP网络进行传输。手动方式适用于检修调试，在生产过程中完全采用自动方式。
3 控制系统完成的功能
3.1 速度闭环反馈环节的处理
如图1所示，去毛刺机直流调速系统采用测速机CSF形成速度反馈，在使用中存在以下问题：(1)测速机是10多年前的产品,厂家已不再生产,备件订货困难;(2)测速机老化严重,性能变差,同时通过电机内部齿轮连接,磨损很大,容易脱落。这诸多因素造成反馈环节质量很差,信号严重失真,电机运行波动大,机械出现严重的冲击颤动,导致门形框架、齿轮座、锤刀频繁损坏,去毛刺机维修成本大幅上升,并经常因事故停机检修,严重影响铸坯质量。因此,利用全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0具有的电压反馈功能,如图3所示,参数P083=1(测速机反馈)改成P083=3(速度实际值信号由EMF实际值通道K0287提供)。从使用一年多时间的实践证明,运行相当平稳,输出直流电压波动小于2%(采用测速机反馈输出直流电压波动大于10%),完全满足工艺提出的调速要求,节约了大量的维修费用,提高作业率30%以上。
3.2 励磁电流的优化控制
原设计去毛刺机电机的励磁电流If以永久接入方式供电。由于励磁电流If=13.6A很大，直流电机发热严重，因此必须采用强迫风冷散热(散热风机型号：Y132S1-2 5.5kW)。在实际使用中，仔细观察发现这样一个规律：生产过程中两块铸坯之间时间间隔大约为15分钟(对应拉速V=1米/分)，而对于一块铸坯而言，毛刺机真正需要旋转去毛刺的时间约为1分钟。这就是说，在大约(15-1)/15×100%≈93%的时间内给电机所施加的励磁电流If=13.6A是无用处的。相反，造成电机励磁绕组大量发热而不得不额外增加强迫风冷散热，消耗大量电能。本着优化的设计思路，在去毛刺机电机旋转运行期间加入额定励磁电流If=13.6A，在停止运行后延时一段时间(设计为6s)取消励磁电流If。
如图2所示，出坯PLC远程I/O的输出模板输出点Q8.6驱动继电器10J，继电器10J触点开闭状态决定全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的36#端子的状态(0或者1)，从而控制去毛刺机电机励磁电流If=13.6A的接入与取消。具体过程是：当铸坯头部(尾部)到达(离开)去毛刺减速位时正转(反转)运行信号Q8.0(8.1)=1，继电器10J断开，则励磁控制信号Q8.6=0，全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的端子36#=0，向电机接入额定励磁电流If=13.6A;当正转(反转)运行信号Q8.0(8.1)=0时，延时6s，励磁控制信号Q8.6=1，继电器10J闭合，端子36#=1，全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0取消向电机接入励磁电流，即If=0。
设计全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的励磁运行控制参数：P257=0(停机励磁设定值)、P692=10(选择接入停机励磁的源36#端子)，如图4所示。
在出坯PLC设计去毛刺机电机励磁控制程序，控制停车励磁输出点Q8.6的状态，如图5所示。同时，在软件和硬件上取消毛刺机电机的散热风机。需要特别说明的是控制程序中的时间继电器T25，主要是保护作用。当毛刺机直流调速系统合闸以后Q8.6=0，励磁电流If=13.6A立刻加入，如果较长时间未投入运行，励磁电流If=13.6A始终满磁加入，这将导致取消散热风机后，毛刺机电机发热烧坏。因此，时间继电器T25检测到合闸2分钟后未出现运行信号Q8.0(8.1)=1，自动置位Q8.6=1，取消励磁电流的接入。
4 节能效益分析
1350板坯连铸机去毛刺机采用6RA70全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0进行了全新升级改造，可靠性、经济性大大提升，节能效果显著。
4.1 电机励磁节能
1350板坯连铸机一年停机检修时间：
T1检修=20次/年×10小时/次=200小时
去毛刺机仅仅在检修(故障除外)时停电，则一年通电时间：
T2运行=365天×24小时/天-T1检修=8560小时
则励磁电流优化控制后一年节约电能(R为电机励磁绕组电阻)：
4.2 取消散热风机节约电能（P为散热风机额定功率）
两项综合节能效益Q效益1(N=2，一机两流;J=0.5元/KW·h)
4.3 备件和质量效益
减少风机消耗4台(0.6万元/台)，由于更换一次散热风机，毛刺机停运5h/次，一年平均更换4次，铸坯不能去毛刺，造成质量异议损失100元/吨，则效益计算Q效益2=(4台×0.6万元/台+5h/次×4次×60分×1米/分×2吨/米×100元/吨)×2=52.8万元
改造后一年总经济效益：
Q总效益=Q效益1+Q效益2=6.2393+52.8≈59万元。
5 结束语
从生产实践分析得出，对于大量诸如上世纪建成的1350板坯连铸机，很多调速系统仍然还在使用直流调速。从可靠性、经济性分析，完全可以采用SIMOREG DC Master 6RA70系列全数字直流调速装置进行升级改造，其负载属于间断工作情况，完全可以借鉴电压反馈和励磁控制方式,实现更加可靠的节能减排运行模式。
参考文献
[1]SIMOREG DC Master 6RA70系列全数字直流调速装置使用说明书.
[2]STEP 7 V5.4 Help Contents.
[3]宋家成.直流调速系统应用与维修[M].北京:中国电力出版社,2008.
[4]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2005.
全数字直流调速 篇6
晓明矿原主井提升系统为交流双机拖动缠绕式提升, 定容装载, 无可调闸系统, 双机启动等速段单机运行, 单次提升循环时间为85s, 井深368m, 提升速度为6.7m/s, 调速为双十级转子串电阻调速, 减速段低频减速, 减速机速比11.5。主井绞车采用HKM3系列4m可分离式提升机, 属前苏联20世纪50年代产品。
绞车的原制动形式为风动平移块闸制动。风动系统传动方式为机械传动, 由杠杆机构传递制动力, 实现工作制动和保险制动, 保险制动制动力来至于配重力。该制动系统制动效率低, 传动系统机械损失较大;故障率较高, 维护量大, 各种控制阀已无厂家生产, 备件难以解决;闸的调节较复杂, 工作量大, 需要多人协同作业;且此系统没有二级制动功能。
2 全数字直流调速及径向制动器改造方案
鉴于以上原因, 拟定对主井绞车主轴装置、电控系统、制动系统进行升级改造。
2.1 电控系统
取消原有串电阻调速系统, 采用先进的西门子直流调速装置及双PLC双线制控制。整个电控系统分为三大部分:全数字直流传动系统、自动化操作系统、监控系统。有以下优点:
2.1.1 采用电枢换向网侧12脉动控制、磁场恒定。
2.1.2 备用一套磁场调节整流装置、备用一套电枢调节整流装置, 并可分别用刀闸切换。
2.1.3 采用了全数字速度、电流、位置闭环控制。
提升机的电气传动系统能够适应提升机的各种工作情况, 按照预定的S型曲线速度图和提升要求实现平稳地起动、运行、减速、低速爬行、停车、制动。静态调速精度≤0.1%。在整个提升循环中, 都能保证运行平稳, 无超调。
2.1.4 操作和安全保护系统选用两套同型号不同配置的西门子
公司S7-300系列可编程控制器, 主辅PLC之间相互通讯及监视, 对提升机运行关键的信号 (如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等) 均采用双线或多线保护。
2.1.5 防重斗下放功能:
控制系统在加速到等速段时, 检查实际负载力矩, 如判断是运行在超载负力下放状态时马上自动减速到的2m/s检修速度, 完成本次提升。
2.1.6 具有三套独立的减速点, 其中主、副PLC软减速点两套、牌坊深度指示器减速点一套。
2.1.7 具有三条的安全保护回路, 其中软件安全回路两条、硬件安全回路一条, 关键环节采用三重或多重保护, 比如过卷、超速等。
多条安全保护回路之间互相冗余, 保证矿山设备的高效、安全运转。轻重故障具有声、光报警或预报警。
2.1.8 采用电气与液压两种制动方式。正常减速采用电气制动方式, 安全制动采用井中二级制动与井口紧急制动两种方式。
2.1.9 监控系统采用美国惠普机型作为上位机, 配大屏彩色显
示器, 实现多画面实时监控, 多参量数码及曲线显示、记录, 各种故障的报警及记录。
2.2 制动系统
拆除了原有风动平移块闸, 加设液压站, 安装径向制动系统及JH510径向制动器智能监控系统。该系统与原制动系统相比, 有以下优点:
2.2.1 液压径向制动器活塞径向移动时闸阻力小, 运动元件之间无间隙, 闸动作灵敏。
盘型弹簧与盘型制动器通用, 闸瓦采用与盘式制动器相同的材料, 摩擦系数、比压、耐高温性能等相同, 带有闸间隙调整机构。
2.2.2 二级制动液压站:
采用两套完全独立的供油系统和控制系统, 具有二级制动功能。采用进口比例阀+比例放大器的比例调压方式, 与原磁钢、十字弹簧、可动线圈系统的电掖调压方式相比, 其滞环性能、线性度、重复精度、响应速度大幅提高, 从而使制动系统的稳定性、可靠性更强。油箱上设有加热器, 以保证工作油品在合适的黏度范围内工作。液压站还装有温度传感器和压力传感器, 用于连续监控温度和压力变化。
2.2.3 采用工业控制计算机对制动器制动力、闸瓦磨损、盘形弹簧疲劳进行监测。
该系统可以对每个径向制动器的制动力的大小进行动态随机监测、评估并在计算机屏幕上显示其数据, 制动力不够时可以进行报警。同时对每个制动器闸瓦磨损情况、每组盘形弹簧的疲劳程度进行监测、报警。采用该系统可直观的检测制动系统的真实工作情况, 从而提高了安全可靠性。
3 主井提升机改造后实际效果
通过技术改造, 晓明矿主井绞车控制系统、制动系统的安全性都得到了很大提高, 吨煤耗电量大幅度下降, 主井提升次数明显增多, 年可创效益512.6万元。各项指标均满足国家相关规定要求, 能够确保主井绞车安全、高效提煤。TKD型全数字直流调速装置完美的取代了串电阻调速系统, 无论绞车制动或减速过程中, 都有良好的调速性能, 运行平稳。最大提升速度为7m/s, 最大加速度0.6 m/s2。主传动系统的功率因数提高到0.90以上, 无功功率大幅度降低, 减少因无功电流引起的线路损耗。每提升循环时间缩短12秒。
原绞车制动系统改为液压, 液压站具有二级制动功能, 制动器采用双弹簧制动的径向制动器, 拥有电控紧急回油装置。配合JH510径向制动器智能监控系统, 可实时监控制动器的各种数据并进行处理。该系统在主井绞车上的应用, 弥补了全公司在抱闸式矿井提升机改造制动系统的空白, 属于东北地区首次应用成功。
4 应用前景
TKD全数字直流调速装置能使提升机电机四象限运行, 调速性能完美, 节电效果明显, 采用双PLC双线制控制, 故障报警信息可通过判断画面找出引起故障的原因, 缩短故障的处理时间。可打印、显示各种数据画面, 存储运行及故障信息。该装置技术成熟, 故障率低, 调速平稳, 是同类型提升机电控改造的优选方向。
全数字直流调速 篇7
攀钢1350板坯连铸机于1993年投运,去毛刺机采用直流模拟调速系统。随着时间的推移,备件组织困难,电气设备逐步老化,故障率增加,于是在2010年用西门子6RA70全数字直流调速装置对原系统进行升级改造。
1 去毛刺机工作原理
去毛刺机的机械部分主要包括齿轮座、升降装置、去毛刺辊和锤刀)。其中,齿轮座主要用来支撑和换向去毛刺辊,以保证整机运行的平稳和水平;升降装置主要由I个液压驱动油缸构成,用于将去毛刺辊提升至高位和下降至低位;锤刀)安装于去毛刺辊上,电机带动去毛刺辊上的锤刀快速旋转,除去铸坯头尾部火焰切割后遗留下的毛刺。
铸坯头部到达去毛刺减速位后,切后1组辊道、去毛刺辊道由高速转低速运行,同时,去毛刺机电机带动去毛刺辊正向高速旋转,为去毛刺做好准备。当铸坯头部到达去毛刺位时,在液压油缸的作用下,旋转的去毛刺辊上升至高位并保持3.5s,旋转的锤刀将铸坯头部毛刺打掉;3.5s后,旋转的去毛刺辊自动下降至低位,同时电机停转。当铸坯尾部离开去毛刺减速位时,去毛刺机电机带动去毛刺辊反向高速旋转,重复上述动作,打掉铸坯尾部毛刺。
2 直流调速和控制系统构成
2.1 直流调速系统
直流调速系统如图1所示。去毛刺机电机为直流电机,型号为Z315-1A,额定功率Pe为80kW,额定电压Uae为220V,额定电流Iae为400A,他励,励磁电流If为13.6A,因此,升级改造选用西门子SIMOREG DC Master 6RA70系列全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0,其额定电流为400A。
2.2 控制系统
上位机控制系统如图2所示。去毛刺机去毛刺过程中,电机逻辑运行动作控制信号来自上位机出坯PLC的电气室DP远程I/O口。操作台和运行状态显示装置设置在板坯连铸机切割操作室,信息通过DP网络传输。去毛刺机有手动和自动运行方式,手动仅用于检修与调试,而正常生产时采用自动方式。
3 控制系统功能
3.1 速度闭环反馈环节的处理
去毛刺机直流调速系统采用测速机CSF形成速度反馈,在使用中存在测速机备件订货困难、性能差等问题,造成反馈环节质量差、信号失真、电机运行波动大、机械受到严重冲击,导致门形框架、齿轮座、锤刀频繁损坏,维修成本大幅上升。因此,利用全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0具有的电压反馈功能形成速度反馈,输出的直流电压波动小于2%(测速机反馈的输出直流电压波动大于10%),完全满足调速要求,节约了维修费用,提高了作业率。
3.2 励磁电流的优化控制
原去毛刺机电机的励磁电流If以永久接入方式供电。由于励磁电流If很大,直流电机发热严重,因此必须采用强迫风冷散热,散热风机型号为Y132S1-2 5.5kW。在生产过程中,2块铸坯去毛刺的时间间隔约为15min(对应拉速V为1m/min),而去毛刺机去掉1块铸坯毛刺约1min。这就是说,大约(15-1)/15×100%≈93%时间内给电机施加的励磁电流是无用的;同时不得不额外消耗大量电能强迫风冷散热掉这部分能量。为此,在去毛刺机电机旋转运行期间加入额定励磁电流,在停运后延时一段时间(设计为6s)取消励磁电流。如图2所示,出坯PLC远程I/O口的输出模板输出点Q8.6驱动继电器10J,继电器10J触点的开闭状态决定了全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0#36端子的状态(0或1),从而控制去毛刺机电机励磁电流的接入与取消。具体过程是,当铸坯头部(尾部)到达(离开)去毛刺减速位时去毛刺机电机正转(反转)运行信号Q8.0(8.1)=1,励磁控制信号Q8.6=0,继电器10J断开,全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的#36端子为0,电机接入额定励磁电流;当正转(反转)运行信号Q8.0 (8.1)=0时,延时6s,Q8.6=1,10J闭合,全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的#36端子为1,取消励磁电流。
设置全数字直流调速装置6RA7081-6GV62-0的励磁运行控制参数P257=0(停机励磁设定值)、P692=10(选择接入停机励磁的源#36端子)。
在出坯PLC设计去毛刺机电机励磁控制程序,控制停车励磁输出点Q8.6的状态,如图3所示;同时,在软硬件上取消去毛刺机电机的散热风机。需说明的是,控制程序中的时间继电器T25主要起保护作用。当去毛刺机直流调速系统合闸后,Q8.6=0,励磁电流立刻加入,若去毛刺机电机较长时间未投运,则始终满磁加入的励磁电流将导致取消散热风机的去毛刺机电机发热烧坏,因此当时间继电器T25检测到合闸2min后未出现运行信号Q8.0(8.1)=1,则自动置位Q3.6=1,取消励磁电流的接入。
4 节能效益分析
4.1 电机励磁节能
攀钢1350板坯连铸机1年停机检修时间为:
t1检修=20次/年×10小时/次=200小时
去毛刺机仅在检修(故障除外)时停电,则1年通电时间为:
t2运行=365天×24小时/天一t1检修=8 560小时
励磁电流优化控制后1年节约的电能(R为电机励磁绕组电阻)为:
W节能1=Pt=93%I2 Rt2运行=93%×13.62 A2×10.4Ω×8 560h≈15 313kW·h
4.2 取消散热风机节约电能
取消散热风机节约的电能为:
W节能2=Pt=Pt2运行=47 080kW·h
式中,P为散热风机额定功率,5.5kW。
两项综合节能效益Q效益1为:
Q效益1=(W节能1+W节能2)×J×N=6.239 3万元
式中,N=2,1机2流;J=0.5元/(kW·h)。
4.3 备件和质量效益
1年1流减少风机消耗4台,每台0.6万元;更换1次散热风机,去毛刺机停运5h/次,1年平均更换4次,铸坯不能去毛刺造成质量异议损失100元/t。则该部分效益为:
Q效益2=(4台×0.6万元/台+5h/次×4次×60minX1m/min×2t/m×100元/t)×2=52.8万元
改造后1年总经济效益为:
Q总效益=Q效益1+Q效益2≈5.9万元
5 结束语
采用西门子SIMOREG DC Master 6RA70系列全数字直流调速装置进行升级改造,实现了控制的可靠性和经济性。针对负载间断工作情况,完全可借鉴本文介绍的电压反馈和励磁控制方式,实现更加可靠的节能减排运行。
摘要：将西门子6RA70全数字直流调速装置应用在板坯连铸去毛刺机中,通过改进板坯连铸去毛刺机的直流调速和控制系统,使板坯连铸去毛刺机的可靠性、经济性得以提高,达到节能的目的。
关键词：去毛刺机,全数字直流调速装置,励磁电流,时间继电器
参考文献
[1]宋家成.直流调速系统应用与维修[M].北京:中国电力出版社,2008
[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2005
[3]史国生.交直流调速系统[M].北京:化学工业出版社,2011
全数字直流调速 篇8
直流电机调速是20世纪50年代的成熟技术。如今, 虽然交流电机调速如雨后春笋般蓬勃发展, 但是仍然不能动摇直流电机调速在国内的重要地位。如山东鲍德翼板有限公司就采用了2套英国CT公司生产的MentorⅡ全数字直流电机调速装置, 它控制2台大、小立轧机, 分别与2组热连轧机组联合使用。该装置具有响应速度快、运行稳定、故障率低等特点, 由20世纪80年代兴起一直沿用至今, 并占有一定的中国市场。随着产能要求的日益提高及轧制要求的需要, 完善的技术是保证生产的前提条件, 稳定运行、故障率低是顺应生产、降低成本的具体表现。因此, 一套成熟的控制装置是轧钢领域的首选。
1 系统概述
MentorⅡ是英国CT公司生产, 具有当代水平的全数字直流电动机调速驱动器最新系列产品, 输出电流范围25～1 850 A。全系列产品具有控制、监测、保护和串行通讯的功能。MentorⅡ分单象限和四象限2种配置, 单象限驱动器仅能实现正向运行, 四象限驱动器是完全可逆的。这2种配置的驱动器均能对电机速度和转矩进行全面控制, 四象限驱动器可对正反向运行进行全面控制。我公司就采用四象限驱动器, 输出电流为350 A和420 A的2套MentorⅡ装置 (即M350R和M420R) , 配置相对较高, 容量相对较大, 但更能顺应轧制的需要, 其运行参数可由面板或通过串行通讯接口进行选择和修改。参数的设定或修改受三级密码系统的保护。还配有作为可选件的智能键盘显示, 可就地或远地安装, 提供多语种的用户界面。
2 性能特点
MentorⅡ配有系列参数, 适应性强, 可满足各种工业生产应用, 并对参数的设定提供了最大限度的保护。电源相序具有丢相自动检测, 驱动器运行与相序无关的特点, 大大提高了轧制的适用性。输出6脉冲触发可控硅, 可配置成12脉冲 (串联) 操作方式。速度给定有编码器数字输入和内部数字给定2种。速度反馈有多种方式, 即电机电枢电压、测速电机、编码器 (脉冲测速器) 和PID速度环算法, 其速度精度由表1所示。
MentorⅡ采用RS785串行通讯接口, 速度和电流双闭环控制。PID速度环调节, 电流反馈精度可达0.1%, 响应频率80 Hz, 全电流范围内响应一致。编码器输入实现位置控制, 在主板上允许测速机电压范围调整, 利用励磁控制单元可进行弱磁控制。并且提供了良好的人机界面, 菜单驱动的参数结构, 通过用户定义的菜单, 可快速访问最常用的参数, 编程软件可实现电流自适应算法, 还具有故障自诊断的特点, 大大增强了该装置的可靠性和实用性。
3 参数设置
MentorⅡ调速原理类似传统模拟调速, 仍然由速度调节器和电流调节器构成双闭环调速, 但全数字式微处理器把MentorⅡ内的功能全部模块化, 功能模块化的思想在20世纪80年代的STD总线工业控制机即实现了, 但那是硬件功能化模块, MentorⅡ更进一步使软件功能模块化。要完成这一任务, 需要设置参数编程调用这些模块, 使其成为一个整体。一个刚出厂的MentorⅡ不按系统要求进行参数设置是无法直接应用的。参数设置包括以下几个方面:
MentorⅡ参数采用与功能相关的多菜单结构, 以便快速和有规律地访问任何参数, 参数还分为可见参数和不可见参数, 任何菜单, 任何可见参数都不需要密码便可选择并读其值。除了需要事先输入密码外, 改变参数的过程是相同的, 一般为一级保密。任何菜单, 任何不可见参数, 只有当输入正确的密码后, 才能被选择和进行读写操作, 属于二级保密, 也可设定三级密码。首先列出16个菜单, 然后简单介绍几个参数的基本数据, 如表2所示。
以上每个菜单都按一定的功能分类, 在出厂设定条件下不改变任何参数, 驱动器为速度和转矩控制方式。最少的基本输入为:速度给定、速度反馈、“驱动器允许”信号、“运行允许”信号和“驱动器运行”信号。逻辑的最终输出是触发角, 触发角决定加在电枢两端的输出电压, 参数值及选择逻辑对触发角参数的最终值起作用。各个菜单和每个参数都有不同的目的和作用, 现以双闭环和励磁控制几个关键的菜单为例作简单介绍。
菜单01为速度给定和限值, 有4个速度给定参数, 每个参数都可以设定-1 000～+1 000之间的任何值 (1 000为全速) 。并在任何时候, 可由键盘、可编程输入以及串行通讯来修改速度设定值。
菜单03为速度反馈选择和速度环, 主要输入斜坡后速度给定及硬速度给定。两者可以相加也可相互替换。所选的速度给定与速度偏值相加, 其结果作为最终速度给定, 最终速度给定与速度反馈的代数和产生速度偏差, 速度偏差通过PID作用形成速度环输出。速度反馈可从3个可能的反馈源 (编码器、测速机或电枢电压) 之一得到, 速度反馈还有另外2个作用———提供速度指示及零速指示。
菜单04、05为电流———选择和限值及电流环, 主要输入是采用速度环输出值与转矩给定相结合, 用于转矩或电流控制方式。这些输入形成电流给定, 根据需要可加电流给定偏值, 所得结果受到来自多方面的限制, 如速度反馈的限制。6个参数决定控制模式、速度控制、电流控制及四象限控制等。电流环的输入为二级转接信号, 它的输出直接控制整个系统的运行。因此, 电流环是通过处理速度、转矩给定及反馈, 产生最终触发信号的最后阶段。
菜单06为励磁控制, MentorⅡ系列主控板带励磁控制软件, 若电机不可控 (固定) 励磁, 则此菜单无效。提供2种可选的最大励磁电流, 低一点的值由一个可编程定时器控制。当驱动器停车时, 励磁自动切换到经济模式 (降低励磁电流) 。计算出的励磁电流给定与励磁电流反馈相运算所得到的电流误差是励磁电流环的输入, 励磁电流环的输出控制励磁触发, 并受触发角控制。励磁电流可以直接利用可编程输入端或应用软件通过参数进行控制。在系统诊断时, 也可直接对触发角进行控制。弱磁方式时的主要输入是来自内部逻辑, 电枢电压及来自外部输入的反电势设定点。励磁电流的给定是反电势电压环的输出, 受可编程的最大及最小励磁电流限制。电压环比较反电势计算值和反电势设定值, 反电势设定值是决定励磁电流给定的因素。用户还可以不用电压环, 直接输入电流给定。可设定2个最大励磁电流参数值, 此方式下, 反电势设定值必须设到最大值, 以便电压环总是提供最大电流参数值, 因而电流给定总是选择最大励磁电源。
4 结语
Word文档全半角数字快速转换 篇9
Step1：启动Word2010，打开要进行全半角数字转换的文档。
Step2：单击“开始”选项卡，在“编辑”组单击“替换”。
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全数字直流调速 篇10
矿井提升机作为矿山企业的关键机电设备, 对矿山的高效、安全生产与经济营运具有极其重要的作用, 它不仅装机容量大, 更是矿山的主要耗电大户。它作为一个典型的位势力矩负载, 要求其拖动电动机在其机械特性的4个象限内频繁周期性地进行启动、制动和反向运行。对其在运行过程中的加速度、减速度以及各运行阶段的行程和最后的停车位置都有精确的要求和严格的限制。“可控硅整流+电动机+模拟调节+继电器控制”直流拖动方式尽管能降低能耗, 但由于分立元件多、参数分散性大, 存在可靠性低、维护困难、控制性能差等缺点。随着矿井规模愈来愈大, 年设计生产能力不断提高, 对于自动化水平的要求愈来愈高, 因此晶闸管交流变流器供电的全数字化自动化提升得到广泛的应用, 成为当今矿井提升技术的发展方向。
1 直流提升机全数字控制系统
主井提升机主要承担着矿井原煤的提升等重要任务, 它应能按照预定的力图和速度图在四象限实现平稳启动、等速运行、减速运行、爬行和停车, 而且在运行过程中要有极高的可靠性。全数字控制的提升机系统主要由高压供电主回路、低压供电回路、PLC控制部分、全数字调节部分、操作台和上位机监控组成。
直流电动机技术参数:型号, P-4100/24/75;励磁方式, 他励;额定功率, Pd=2400kW;励磁电压, 220V;额定电压, Ud N=650V;励磁电流, 192A;额定电流, Id N=4000A;额定转速, N=45r/min。
1.1 高压供电主回路
高压供电主回路由高压开关柜、整流变压器、晶闸管整流装置、直流快速断路器、电抗器等构成。
1.2 低压配电回路
低压配电回路采用双电源供电, 以便提高供电的可靠性。低压配电回路主要为电动机的励磁装置提供交流电源, 为数字调解柜、PLC控制柜、液压站电机提供电源, 同时为各控制柜的冷却风机、车房内的天车、空调、照明等低压设备提供工作电源。
1.3 PLC控制部分
PLC控制部分用来完成提升机系统的操作保护, 行程监控和装、卸载控制等功能。PLC控制部分由操作保护PLC和行程监控PLC构成:
(1) 操作保护部分采用1台PLC, 其主要功能是执行操作程序, 并实现各种故障保护及闭锁。PLC主要由电源、CPU、I/O、A/D、通信、D/A、高速计数等模块构成。来自系统各部分的保护信号经过DI、AI模块引入到PLC中, 其输入信号包括:信号系统发出的开关令量, 如打点信号1点、2点及提人、提物、检修、换层等开车方式;司机操作台发出的开关量信号, 如手/自动转换开关、过卷复位、故障安全复位和紧急停车等;从高、低压配电部分和液压制动部分及快开反馈来的接触器或行程开关辅助触点信号, 通过此类反馈输入信号可以对执行机构动作情况进行监视, 判断其是否正常工作及是否存在故障;井筒开关信号, 如同步开关、减速点开关、到位开关和过卷开关等;模拟量输入, 如操作台的速度给定、电流反馈、测速机速度、液压站压力等。输入信号经PLC处理后分为立即施闸、井口施闸、电气制动和报警4类故障信号, 经过输出模块送监视器显示故障类型, 并控制声光报警系统报警、系统的安全回路实施及时可靠的施闸。系统的安全回路有2套, 一套由PLC构成, 另一套是继电器直动回路。
(2) 行程监控部分由1台PLC、2个轴编码器和井筒开关构成。其中一个轴编码器安装在提升机的驱动轮上, 另一个轴编码器安装在提升机的导向轮上。2台轴编码器将提升机钢丝绳在线速度和行程位置转换成脉冲信号送入PLC中, 经PLC中的软件计算处理, 形成罐笼在井筒中位置和在线速度, 送到上位机监视器和操作台深度指示仪。这种以软件处理为主的行程跟踪方法在灵活性、可靠性及精度等方面都很高, 只要选择分辨率较高的轴编码器, 就可以保证定位精度<2cm。井筒开关安装在井筒中齐平位置 (即井口停车位) 、同步位置 (距齐平位10m左右) 、减速位置 (距齐平位99m) 、限速位置 (距齐平位30m左右) 和过卷位置 (距齐平位0.5m) 。
此外, 行程PLC还将部分操作信号、轴编码器信号、部分保护信号以及设定的一些行程参数结合起来进行逻辑运算处理, 自动产生提升机所需的速度给定信号。为了尽量减少启动、制动过程中的机械冲击, 提高提升机控制精度, 速度给定信号的加速、减速段设计为“S”形曲线, 减速段行程通过PLC实际运算来调节减速度, 从而保证停车点不变和停车点的精度。
1.4 操作台和监视器
操作台由左操作台、右操作台和指示台3部分构成, 左操作台上有制动手柄、高压送电按钮、快开控制按钮、安全复位按钮、急停按钮、过卷旁通按钮等;右操作台上有主令操作手柄、工作方式选择开关、控制方式选择开关和信号联络按钮等;指示台上有深度指示器、重要操作信号和故障指示灯及运行参数 (如电枢电流、磁场电流、运行速度、高压电压值、闸压等) 显示仪表。
监视器可实现人-机对话, 方便技术人员改变参数实现不同的控制和保护。
它可显示高压主回路、低压配电回路、提升系统、制动系统的故障信息等画面, 反映提升机的运行参数和运行状况、故障类型和故障发生时间。发生故障时技术人员能从监视器上了解到故障的类型及位置, 能及时排除故障, 从而缩短排除故障时间, 提高生产效率。
2 改造后经济效益分析
同步机功率为2800kW, 直流发电机功率为2600kW, 提升机功率为2400kW, 同步机运行效率η1=0.95, 发电机运行效率η2=0.93, 直流发电机机械损耗为1.5%, 直流发电机激磁损耗为1%, 日 (24h) 满负荷有效运行时间为8h。改造前日平均损耗为:W1=2800× (1-0.95+1%+1.5%) ×24+2600× (1-0.93) ×8=6496kW·h。
按每年330个工作日计算, 并考虑辅助设备100kW, 则系统改造前年平均损耗为:W2=6496×330+100×24×330=2935680kW·h。
将F-D系统改造为SCR-D系统后, 运行效率可达99%, 同样按工作日为330个, 日满负荷有效运行时间为8h, 则年平均损耗为:
每年可节电2872320 kW·h。按工业电费0.3元/度, 则每年可节省电费为86.1万元。
摘要：介绍直流提升机全数字控制系统在F-D系统改造中的应用。
关键词：提升机,计算机控制,全数字调速
参考文献
[1]何凤有, 谭国俊.矿井直流提升机计算机控制技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2003
[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2000