第1章緒論1.1電廠輸煤系統(tǒng)的背景隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高,大型火電廠發(fā)電機組主機設(shè)備均被配備了先進牢靠、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、高度自動化的極其完善的掌握系統(tǒng).其良好的人機界面,優(yōu)越的掌握性能，精準的故障診斷與顯示,大大提高了機組的運行效率，降低了勞動強度,簡化了操作，也提高了故障處理速度。與先進的主機掌握系統(tǒng)相比，輸煤掌握系統(tǒng)則顯得較為落后，其自動化水平和工作效率與經(jīng)濟進展的要求不相適應(yīng)。格外是上個世紀年月及其以前建設(shè)的火力發(fā)電廠,其輸煤掌握系統(tǒng)多為強電集中就地掌握方式，采納繼電器和按鈕組成規(guī)律電路.這種掌握方式與程控系統(tǒng)相比：功能差、系統(tǒng)牢靠性差,自動化程度低，需要運行人員數(shù)量多且勞動強度大.隨著電力體制改革的不斷深化，發(fā)電市場的競爭將日趨激烈，提高管理水平和工作效率，格外是提高設(shè)備的管理水平,提高設(shè)備的自動化程度及牢靠性程度,從而達到減員增效的目的?；痣姀S的輸煤系統(tǒng)是火電廠的一個重要組成單元，特點是運行情況惡劣,條件簡潔，轉(zhuǎn)動機械多,作業(yè)線長，設(shè)備分散,尤其對運行人員來講，現(xiàn)場冗員過多且工作強度大，并且粉塵，噪音等影響運行人眼的身心健康。因此，火電廠輸煤程控技術(shù)是提高輸煤系統(tǒng)自動化程度及牢靠性程度的必定選擇,也是火電廠提高市場競爭能力的必定要求。1.2國內(nèi)輸煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀目前主要有以煤炭和燃油為能源的火力發(fā)電,水力發(fā)電以及其它利用核能、風(fēng)力、潮汐和太陽能等新興發(fā)電方式,發(fā)電企業(yè)在我國主要是依靠火力發(fā)電,它占據(jù)總發(fā)電量８1％的份額。隨著節(jié)能減排力度的加大火力發(fā)電也愈發(fā)成熟,對環(huán)境污染得到了有效的掌握，成為最平安的發(fā)電方式。在火力發(fā)電廠的輔控系統(tǒng)中，煤炭的輸送和安排工作量大、工作條件惡劣,實現(xiàn)輸煤和配煤的自動化掌握就顯得尤為迫切和重要?？删幊陶莆掌?PrｏgｒaｍｍaｂｌｅLｏgicＣｏｎｔｒollｅｒ簡稱PLC)是８０年月進展起來的新一代掌握裝置,是自動掌握、計算機和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過程掌握的現(xiàn)場設(shè)備,由于掌握對象的簡潔性,使用環(huán)境的特殊性和運行長期連續(xù)性，使ＰＬC在設(shè)計上有自己的明顯特點：牢靠性高,適應(yīng)性廣，具有通信功能,變成便利，結(jié)構(gòu)模塊化。在現(xiàn)代集散掌握系統(tǒng)中,ＰＬC已經(jīng)成為一種基本掌握單元,在工業(yè)掌握領(lǐng)域中應(yīng)用前景極其廣泛。隨著電力工業(yè)的飛快進展，火力發(fā)電廠單機容量和裝機容量日益增大，輸煤系統(tǒng)的規(guī)模也愈來愈大，傳統(tǒng)的強電集中掌握手段已經(jīng)很難適應(yīng)。從八十年月引進工程開頭，輸煤系統(tǒng)逐步采納以ＰＬC為主機的程控技術(shù)，實現(xiàn)子自動化掌握。PＬＣ在技術(shù)上不僅具有掌握功能強、能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境、維護便利、可在線修改等特點。不但能完成簡潔的繼電器規(guī)律掌握，而且能完成模擬量掌握及智能掌握，并能實現(xiàn)遠程通訊、聯(lián)網(wǎng)、上位機監(jiān)控等功能，完全可以適應(yīng)輸煤系統(tǒng)多種功能掌握的要求，并為全廠實現(xiàn)計算機掌握制造了條件.１．3國內(nèi)輸煤系統(tǒng)進展前景金融危機以來，國家圍繞“保增長、擴內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)"實行了一系列宏觀調(diào)控政策，為我國輸煤系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)供應(yīng)了較為寬松的國內(nèi)進展環(huán)境,使行業(yè)從2008年下半年以來的逆境中得到了緩解和恢復(fù)。我國輸煤系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)也在加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變進展方式，為行業(yè)持續(xù)進展供應(yīng)了動力和支撐。在全球經(jīng)濟不景氣、國際市場持續(xù)低迷的情況下，我國輸煤系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)仍然呈現(xiàn)出了企穩(wěn)回升、進展逐漸向好的良好局面。雖然輸煤系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)進展很快，但是市場存在的一些問題不容忽視,如市場無序競爭、產(chǎn)品質(zhì)量下降、創(chuàng)新乏力等.輸煤系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)的規(guī)劃和進展需要建立在充分市場調(diào)研的基礎(chǔ)之上,輸煤系統(tǒng)設(shè)備市場管理需要認清市場經(jīng)濟條件下政府和企業(yè)的角色定位,輸煤系統(tǒng)設(shè)備市場有序運行需要完善市場交易規(guī)章和各項制度［1］。１。４課題的討論目的及意義輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中較為浩大的系統(tǒng)。隨著我國電力工業(yè)的飛快進展,火電廠的裝機容量和單機容量都日益增大,輸煤系統(tǒng)的規(guī)模也大幅度上升，對其掌握方式、掌握質(zhì)量的要求也越來越高。掌握領(lǐng)域中,明顯的缺點繼電器掌握占有主導(dǎo)地位.可編程序掌握器問世以前，工業(yè)這種由繼電器構(gòu)成的掌握系統(tǒng)有著十分體積大、耗電多、牢靠性差、壽命短、運行速度不高，尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)或工藝發(fā)生變化,就必須重新設(shè)計，并轉(zhuǎn)變硬件的結(jié)構(gòu)，造成了時間和資金的嚴重浪費。在我國70~80年月建成的火電廠中,大多數(shù)的開關(guān)量掌握系統(tǒng)都是采納繼電器掌握,就是在90年月建成的火電廠中,也有相當(dāng)一部分輔機系統(tǒng)是采納繼電掌握。但是，繼電器本身固有的缺陷給火電機組的平安和經(jīng)濟運行帶來了不利影響，用可編程序掌握器對火電廠的繼電器式掌握系統(tǒng)進行改造已是大勢所趨。PLC是6０年月進展起來的基于集成電路和計算機技術(shù)基礎(chǔ)上的一種用于規(guī)律掌握的專用計算機。它把計算機功能全、靈敏性與通用性強的優(yōu)點與繼電器掌握簡潔易懂、操作便利、抗干擾能力強、價格廉價的優(yōu)點結(jié)合起來，是一種面對過程掌握的掌握器。雖然ＰLＣ問世時間不長,但是隨著微處理器的消滅、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛快進展和通訊技術(shù)的不斷進步,PＬC技術(shù)飛快進展,結(jié)構(gòu)不斷改進,功能大大增強,應(yīng)用范圍飛快擴大?？删幊绦蛘莆掌飨到y(tǒng)一般都具有如下特點：編程簡潔,掌握系統(tǒng)構(gòu)成簡潔,通用性強，抗干擾能力強,牢靠性高，體積小，維護便利，便于安裝，縮短了設(shè)計、施工投產(chǎn)調(diào)試的周期。1.５本文討論內(nèi)容

在現(xiàn)代集散掌握系統(tǒng)中，PＬC已經(jīng)成為一種重要的基本掌握單元,在工業(yè)掌握領(lǐng)域中應(yīng)用前景極其廣泛。在某電廠輸煤自控系統(tǒng)中,系統(tǒng)要求在遠離輸煤廊的主廠房掌握室里,對輸煤線進行掌握，并實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)及皮帶跑偏的情況。鑒于電廠輸煤系統(tǒng)的重要性,我們采納ＰＬC實現(xiàn)輸煤設(shè)備的聯(lián)鎖掌握以保證其牢靠性和特殊性，工業(yè)掌握計算機則作為上位機與PLＣ相互協(xié)作，共同完成輸煤系統(tǒng)的監(jiān)控功能。同時本文還采納了變頻調(diào)速對輸煤系統(tǒng)進行掌握，系統(tǒng)的敘述了變頻器的基本知識,變頻調(diào)速的原理，并采納MATLAB軟件對變頻器進行仿真。依據(jù)掌握要求設(shè)計了PLC掌握系統(tǒng)軟件,并對涉及到的元件進行了硬件選型,在ＧXＤｅｖｅlｏｐer環(huán)境下進行了仿真調(diào)試。?第２章軟件介紹2．１輸煤系統(tǒng)工藝流程圖２。1輸煤掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2。2輸煤系統(tǒng)工藝流程圖電廠輸煤工藝一般都包括：卸煤流程、堆煤流程、上煤流程和配煤流程幾個部分。輸煤系統(tǒng)工藝流程如圖2.２所示卸煤流程主要指將廠外來煤(包括汽車、火車、輪船等途徑），通過卸煤設(shè)備卸到廠內(nèi)儲煤站,以備使用。堆煤流程主要是通過堆料機對卸到卸煤站的煤進行整理，以便利輸煤系統(tǒng)上煤.上煤流程是輸煤系統(tǒng)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過輸煤皮帶機完成將原煤從煤場輸送到原煤倉的過程,同時通過幫助的碎煤機、篩煤機、除鐵器、采樣裝置、電子皮帶秤等設(shè)備完成對篩分、計量等處理，以達到使用要求。配煤流程主要是將從上煤系統(tǒng)輸送來的煤依據(jù)肯定的要求、規(guī)律、挨次地安排到機組受煤倉中.2．２輸煤系統(tǒng)的掌握要求輸煤系統(tǒng)有輸煤線，包括給煤機、皮帶機、振動篩、破裂機等共18臺設(shè)備,在電廠中有著極為重要的地位，一旦不能正常工作，發(fā)電就會受到影響。為了保證生產(chǎn)運行的牢靠性，輸煤系統(tǒng)采納自動(聯(lián)鎖）、手動（單機)兩種掌握方式,自動、手動方式由開關(guān)進行切換。由于輸煤廊環(huán)境惡劣，全部操作掌握都在主廠房的主掌握室里進行,儀表盤上設(shè)有各個設(shè)備的啟、停按鈕，還有為PLC供應(yīng)輸入信號的掌握開關(guān)。輸煤設(shè)備掌握功能由PLC實現(xiàn),設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和皮帶跑偏監(jiān)測以及事故紀錄功能則由上級工業(yè)掌握計算機完成。為了保證輸煤系統(tǒng)的正常、牢靠運行，該系統(tǒng)應(yīng)滿意以下要求：?

供煤時，各設(shè)備的啟動、停止必須遵循特定的挨次,即對各設(shè)備進行聯(lián)鎖掌握；?

各設(shè)備啟動和停止過程中,要合理設(shè)置時間間隔(延時）。啟動延時統(tǒng)一設(shè)定為1２s。停車延時按設(shè)備的不同要求而設(shè)定，分為10ｓ、２０ｓ、30s、４0ｓ、６0s幾種，以保證停車時破裂機為空載狀態(tài)，各輸煤皮帶上無剩余煤；?

運行過程中,某一臺設(shè)備發(fā)生故障時,應(yīng)立即發(fā)出報警并自動停車，其前方（指供料方向)設(shè)備也立即停車。其后方的設(shè)備按肯定挨次及延時聯(lián)鎖停車；?

各輸煤皮帶設(shè)有雙向跑偏開關(guān)，跑偏１5度時發(fā)出告警信號，跑偏30度時告警并自動停車;可顯示各機電設(shè)備運行狀況，并對輸煤過程有關(guān)情況（報警、自動停機等)做出實時紀錄。同時輸煤系統(tǒng)掌握原則有：上煤原則１流程預(yù)啟：進行流程選擇，并啟動相應(yīng)流程上的預(yù)啟動設(shè)備,做好啟動籌備。2流程啟動：接收到流程啟動允許信號后系統(tǒng)主設(shè)備按逆煤流方向延時挨次啟動。3流程停止：停止指令下達后，系統(tǒng)主設(shè)備按順煤流方向延時挨次停止。4故障聯(lián)鎖停機：當(dāng)所選流程上的系統(tǒng)主設(shè)備發(fā)生故障時,立即聯(lián)鎖跳停設(shè)備故障點上游逆煤流方向的主設(shè)備。5重故障信號：急停,拉繩，重跑偏,重堵塞，打滑等指令或信號將直接導(dǎo)致系統(tǒng)聯(lián)鎖跳停。配煤原則1挨次配煤：先設(shè)定一個尾倉，從第一個原煤倉開頭進行配煤。煤斗以相同的時間(或依據(jù)煤倉料位)依次配煤，直到尾倉和尾倉前全部煤斗發(fā)出高煤位信號為止.挨次配煤時如有煤倉消滅低煤位信號，則停止挨次配煤。優(yōu)先給低煤位配煤。2優(yōu)先配煤:當(dāng)有煤倉消滅低煤位信號時，正常進行配煤的煤斗停止配煤并記憶先補低煤位倉。直至低煤位消滅,再按記憶煤斗的正常挨次把煤倉逐個加到高煤位。當(dāng)多個倉同時消滅低煤位時,對這些倉按從前向后的挨次進行輪換的配煤，直至低煤位消滅.３余煤配煤：當(dāng)停機信號發(fā)出后,皮帶上余煤均勻配給每個倉，直至原煤倉皮帶機停止運行[２].2.3ＰLC軟件簡介可編程規(guī)律掌握器(ProgramｍａbｌｅLｏｇicCｏｎｔｒoｌler，PLC），它采納一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行規(guī)律運算、挨次掌握、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面對用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出掌握各種類型的機械或生產(chǎn)過程。２．3.１基本結(jié)構(gòu)可編程規(guī)律掌握器實質(zhì)是一種專用于工業(yè)掌握的計算機,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同,基本構(gòu)成為：電源可編程規(guī)律掌握器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、牢靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程規(guī)律掌握器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般溝通電壓波動在＋10％(+１５％）范圍內(nèi)，可以不實行其它措施而將PLＣ直接連接到溝通電網(wǎng)上去中央處理單元（CＰU)中央處理單元(CPＵ)是可編程規(guī)律掌握器的掌握中樞。它依據(jù)可編程規(guī)律掌握器系統(tǒng)程序給予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、Ｉ／O以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)可編程規(guī)律掌握器投入運行時,首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/Ｏ映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行規(guī)律或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等全部的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I／O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行,直到停止運行。為了進一步提高可編程規(guī)律掌握器的牢靠性,近年來對大型可編程規(guī)律掌握器還采納雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采納三CＰU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU消滅故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。輸入輸出接口電路1?，F(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路,作用是可編程規(guī)律掌握器與現(xiàn)場掌握的接口界面的輸入通道.2?，F(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷懇求電路集成,作用可編程規(guī)律掌握器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的掌握信號。功能模塊如計數(shù)、定位等功能模塊。2.3．2工作原理當(dāng)可編程規(guī)律掌握器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程規(guī)律掌握器的CＰＵ以肯定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段.輸入采樣階段在輸入采樣階段，可編程規(guī)律掌握器以掃描方式依次地讀入全部輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入Ｉ/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi).輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段.在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，Ｉ/Ｏ映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會轉(zhuǎn)變。因此,如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段,可編程規(guī)律掌握器總是按由上而下的挨次依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的掌握線路，并按先左后右、先上后下的挨次對由觸點構(gòu)成的掌握線路進行規(guī)律運算，然后依據(jù)規(guī)律運算的結(jié)果,刷新該規(guī)律線圈在系統(tǒng)RＡM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I／O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I／Ｏ映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I／O映象區(qū)或系統(tǒng)ＲＡＭ存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的規(guī)律線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用.在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I／O指令則可以直接存?。桑宵c。即使用I／Ｏ指令的話,輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從Ｉ/Ｏ模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)分。輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,可編程規(guī)律掌握器就進入輸出刷新階段。在此期間,ＣPU依據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新全部的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是可編程規(guī)律掌握器的真正輸出.２．３．3功能特點可編程規(guī)律掌握器具有以下鮮亮的特點。系統(tǒng)構(gòu)成靈敏，擴展容易，以開關(guān)量掌握為其特長；也能進行連續(xù)過程的ＰID回路掌握;并能與上位機構(gòu)成簡潔的掌握系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。使用便利,編程簡潔，采納簡明的梯形圖、規(guī)律圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識,因此系統(tǒng)開發(fā)周期短,現(xiàn)場調(diào)試容易.另外，可在線修改程序，轉(zhuǎn)變掌握方案而不拆動硬件.能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境,抗干擾能力強，牢靠性強，遠高于其他各種機型［3］。2.3．4PLC元件與基本指令ＰLC元件輸入繼電器(Ｘ)圖2．3輸入繼電器X1的等效電路輸入繼電器與輸入端相連，它是專門用來接受ＰＬC外部開關(guān)信號的元件.PLＣ通過輸入接口將外部輸入信號狀態(tài)（接通時為“１”，斷開時為“0”）讀入并存儲在輸入映象寄存器中.如圖2。3所示為輸入繼電器X１的等效電路.輸入繼電器必須由外部信號驅(qū)動，不能用程序驅(qū)動,所以在程序中不行能消滅其線圈。由于輸入繼電器(X）為輸入映象寄存器中的狀態(tài)，所以其觸點的使用次數(shù)不限。ＦX系列ＰLC的輸入繼電器以八進制進行編號，ＦX２N輸入繼電器的編號范圍為Ｘ0００～X267(184點）。注意，基本單元輸入繼電器的編號是固定的,擴展單元和擴展模塊是按與基本單元最靠近開頭,挨次進行編號。例如：基本單元FＸ2N-64Ｍ的輸入繼電器編號為X０0０~X０3７(３2點），如果接有擴展單元或擴展模塊，則擴展的輸入繼電器從X040開頭編號。輸出繼電器（Y）輸出繼電器是用來將ＰLC內(nèi)部信號輸出傳送給外部負載（用戶輸出設(shè)備)。輸出繼電器線圈是由PLＣ內(nèi)部程序的指令驅(qū)動，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對應(yīng)的硬觸點來驅(qū)動外部負載。如圖２。４所示為輸出繼電器Y０的等效電路.圖2．４輸出繼電器Y０的等效電路每個輸出繼電器在輸出單元中都對應(yīng)有維一一個常開硬觸點,但在程序中供編程的輸出繼電器,不管是常開還是常閉觸點，都可以很多次使用。

FX系列PLC的輸出繼電器也是八進制編號其中FX２Ｎ編號范圍為Y000～Y２６7（18４點)。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的,擴展單元和擴展模塊的編號也是按與基本單元最靠近開頭，挨次進行編號。在實際使用中，輸入、輸出繼電器的數(shù)量,要看簡略系統(tǒng)的配置情況。通用幫助繼電器FX2N系列共有５00點通用幫助繼電器。通用幫助繼電器在PLC運行時,如果電源突然斷電,則全部線圈均OFＦ。當(dāng)電源再次接通時,除了因外部輸入信號而變?yōu)镺N的以外，其余的仍將保持OFＦ狀態(tài),它們沒有斷電保護功能。通用幫助繼電器常在規(guī)律運算中作為幫助運算、狀態(tài)暫存、移位等。依據(jù)需要可通過程序設(shè)定，將Ｍ0～M４99變?yōu)閿嚯姳３謳椭^電器。特殊幫助繼電器ＰLC內(nèi)有大量的特殊幫助繼電器，它們都有各自的特殊功能。ＦX2N系列中有256個特殊幫助繼電器，可分成觸點型和線圈型兩大類。觸點型

其線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只可使用其觸點。例如：M8０00:運行監(jiān)視器（在ＰＬC運行中接通)，M8001與M８0００相反規(guī)律。Ｍ8００2：初始脈沖（僅在運行開頭時瞬間接通),Ｍ８０03與Ｍ800２相反規(guī)律.Ｍ8011、M8012、M8０１3和M８014分別是產(chǎn)生1０ｍs、１０0ms、1ｓ和1ｍin時鐘脈沖的特殊幫助繼電器。線圈型

由用戶程序驅(qū)動線圈后PLC執(zhí)行特定的動作.例如：M8033:若使其線圈得電，則PLＣ停止時保持輸出映象存儲器和數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容。M8０34:若使其線圈得電，則將PLＣ的輸出全部禁止。M８0３9：若使其線圈得電,則PLC按Ｄ８0３9中指定的掃描時間工作。定時器（T）PＬC中的定時器（T）相當(dāng)于繼電器掌握系統(tǒng)中的通電型時間繼電器。它可以供應(yīng)無限對常開常閉延時觸點.定時器中有一個設(shè)定值寄存器(一個字長),一個當(dāng)前值寄存器(一個字長）和一個用來存儲其輸出觸點的映象寄存器（一個二進制位），這三個量使用同一地址編號.但使用場合不一樣,意義也不同.FＸ2N系列中定時器時可分為通用定時器、積算定時器二種。它們是通過對肯定周期的時鐘脈沖的進行累計而實現(xiàn)定時的，時鐘脈沖有周期為1ｍs、10ms、１0０ms三種,當(dāng)所計數(shù)達到設(shè)定值時觸點動作.設(shè)定值可用常數(shù)Ｋ或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來設(shè)置。通用定時器通用定時器的特點是不具備斷電的保持功能,即當(dāng)輸入電路斷開或停電時定時器復(fù)位。通用定時器有1００ｍs和10mｓ通用定時器兩種.１0０ms通用定時器（Ｔ０～T199）

共20０點，其中Ｔ１92～T１99為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r器。這類定時器是對100ｍs時鐘累積計數(shù)，設(shè)定值為1~3276７，所以其定時范圍為0．１～3276.7s。10ms通用定時器（T200～T24５)

共4６點。這類定時器是對1０mｓ時鐘累積計數(shù)，設(shè)定值為１~327６7，所以其定時范圍為０。０１~327.6７s。圖2.5通用定時器的工作原理下面舉例說明通用定時器的工作原理。如圖2．5所示，當(dāng)輸入X0接通時,定時器T20０從0開頭對10ｍs時鐘脈沖進行累積計數(shù),當(dāng)計數(shù)值與設(shè)定值K123相等時,定時器的常開接通Y０，經(jīng)過的時間為123×0.01ｓ=１．2３s。當(dāng)X０斷開后定時器復(fù)位,計數(shù)值變?yōu)椋?，其常開觸點斷開，Ｙ0也隨之ＯFＦ。若外部電源斷電，定時器也將復(fù)位.積算定時器積算定時器具有計數(shù)累積的功能。在定時過程中如堅決電或定時器線圈ＯFF，積算定時器將保持當(dāng)前的計數(shù)值（當(dāng)前值），通電或定時器線圈ON后連續(xù)累積，即其當(dāng)前值具有保持功能，只有將積算定時器復(fù)位,當(dāng)前值才變?yōu)椋?。１ms積算定時器(T２４６~Ｔ２４9）

共4點,是對1ms時鐘脈沖進行累積計數(shù)的，定時的時間范圍為0.0０1～32。76７ｓ。１０0ms積算定時器（T250~T2５５)共6點，是對100ms時鐘脈沖進行累積計數(shù)的定時的時間范圍為０。１~3２7６。7s。以下舉例說明積算定時器的工作原理.如圖２．６所示,當(dāng)Ｘ０接通時，Ｔ２５3當(dāng)前值計數(shù)數(shù)器開頭累積10０mｓ的時鐘脈沖的個數(shù).當(dāng)X0經(jīng)ｔ0后斷開，而T２５3尚未計數(shù)到設(shè)定值K34５，其計數(shù)的當(dāng)前值保留.當(dāng)X0再次接通,T２５３從保留的當(dāng)前值開頭連續(xù)累積，經(jīng)過t１時間,當(dāng)前值達到K3４５時，定時器的觸點動作.累積的時間為t0+t1＝0．１×34５＝3４。5ｓ。當(dāng)復(fù)位輸入X1接通時,定時器才復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?,觸點也跟隨復(fù)位。圖２.6積算繼電器的工作原理圖ＰＬＣ指令FX系列PLＣ有基本規(guī)律指令2０或27條、步進指令2條、功能指令100多條(不同系列有所不同)。ＦX2Ｎ的共有27條基本規(guī)律指令，其中包含了有些子系列PＬC的20條基本規(guī)律指令。取指令與輸出指令（ＬD/LＤＩ/ＬＤP/LDF／OUT）ＬD（取指令)一個常開觸點與左母線連接的指令,每一個以常開觸點開頭的規(guī)律行都用此指令。LＤI（取反指令）一個常閉觸點與左母線連接指令,每一個以常閉觸點開頭的規(guī)律行都用此指令。LDＰ（取上升沿指令)與左母線連接的常開觸點的上升沿檢測指令，僅在指定位元件的上升沿（由OＦF→ＯN)時接通一個掃描周期。ＬDF(取下降沿指令）

與左母線連接的常閉觸點的下降沿檢測指令。OＵT(輸出指令）對線圈進行驅(qū)動的指令，也稱為輸出指令。取指令與輸出指令的使用說明:LD、LDI指令既可用于輸入左母線相連的觸點,也可與ＡNＢ、ＯRB指令協(xié)作實現(xiàn)塊規(guī)律運算;LDP、LDF指令僅在對應(yīng)元件有效時維持一個掃描周期的接通。圖2．7中,當(dāng)Ｍ1有一個下降沿時，則Y3只有一個掃描周期為ＯＮ。LＤ、LDＩ、ＬDP、LDＦ指令的目標(biāo)元件為Ｘ、Y、M、T、Ｃ、Ｓ；ＯUT指令可以連續(xù)使用若干次（相當(dāng)于線圈并聯(lián))，對于定時器和計數(shù)器,在OUT指令之后應(yīng)設(shè)置常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器。OUT指令目標(biāo)元件為Y、M、T、C和S，但不能用于X。圖２。7取指令與輸出指令觸點串聯(lián)指令(ＡＮD/ANI/ANＤＰ/ＡNＤF）ＡＮD（與指令)

一個常開觸點串聯(lián)連接指令，完成規(guī)律“與”運算。ＡNI（與反指令)一個常閉觸點串聯(lián)連接指令，完成規(guī)律“與非”運算。ANDP

上升沿檢測串聯(lián)連接指令。ANDF

下降沿檢測串聯(lián)連接指令。觸點串聯(lián)指令的使用的使用說明：AND、ANＩ、ＡＮDＰ、ＡＮＤＦ都指是單個觸點串聯(lián)連接的指令，串聯(lián)次數(shù)沒有限制,可反復(fù)使用.ＡND、ANＩ、ANDP、ＡNDＦ的目標(biāo)元元件為Ｘ、Y、M、T、C和S。圖2．８中ＯUTM101指令之后通過T1的觸點去驅(qū)動Y4稱為連續(xù)輸出。圖2.8觸點串聯(lián)指令觸點并聯(lián)指令（ＯR/OＲI／ＯRP/ORF)ＯR(或指令）用于單個常開觸點的并聯(lián)，實現(xiàn)規(guī)律“或”運算。ORＩ(或非指令）用于單個常閉觸點的并聯(lián),實現(xiàn)規(guī)律“或非”運算.ＯRP

上升沿檢測并聯(lián)連接指令。ORＦ

下降沿檢測并聯(lián)連接指令。觸點并聯(lián)指令的使用說明：OＲ、OＲI、ORP、ＯＲF指令都是指單個觸點的并聯(lián)，并聯(lián)觸點的左端接到LＤ、LDＩ、LDＰ或LＰF處，右端與前一條指令對應(yīng)觸點的右端相連。觸點并聯(lián)指令連續(xù)使用的次數(shù)不限；OＲ、ORI、OＲP、ORF指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、Ｔ、C、Ｓ。圖2．９ＯＲＢ指令使用塊操作指令（OＲB/ANB）OＲB（塊或指令)

用于兩個或兩個以上的觸點串聯(lián)連接的電路之間的并聯(lián)。ORB指令的使用如圖2.3。７所示。幾個串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，每個串聯(lián)電路塊開頭時應(yīng)該用LＤ或ＬDＩ指令；有多個電路塊并聯(lián)回路,如對每個電路塊使用ＯRB指令，則并聯(lián)的電路塊數(shù)量沒有限制；ＯＲB指令也可以連續(xù)使用，但這種程序?qū)懛ú煌婆e使用,LD或LＤI指令的使用次數(shù)不得超過8次,也就是ＯRB只能連續(xù)使用８次以下。ＡNB（塊與指令）

用于兩個或兩個以上觸點并聯(lián)連接的電路之間的串聯(lián)。圖2．10ANＢ指令的使用ANB指令的使用說明如圖２.10所示。ANB指令的使用說明:并聯(lián)電路塊串聯(lián)連接時,并聯(lián)電路塊的開頭均用LD或ＬDI指令;多個并聯(lián)回路塊連接按挨次和前面的回路串聯(lián)時,ANB指令的使用次數(shù)沒有限制。也可連續(xù)使用ＡNB,但與OＲＢ一樣,使用次數(shù)在８次以下。置位與復(fù)位指令（SEＴ／ＲST）SET(置位指令)它的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。RＳT(復(fù)位指令）使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。ＳET、RＳＴ指令的使用說明：ＳＥT指令的目標(biāo)元件為Ｙ、M、Ｓ，RST指令的目標(biāo)元件為Y、M、S、T、Ｃ、D、Ｖ、Ｚ。RST指令常被用來對D、Z、V的內(nèi)容清零,還用來復(fù)位積算定時器和計數(shù)器。對于同一目標(biāo)元件，SEＴ、RSＴ可多次使用,挨次也可任意，但最后執(zhí)行者有效。主控指令（MＣ／MCR）MＣ（主控指令）用于公共串聯(lián)觸點的連接.執(zhí)行ＭC后，左母線移到MC觸點的后面。ＭCR（主控復(fù)位指令)它是ＭＣ指令的復(fù)位指令,即利用MＣR指令恢復(fù)原左母線的位置.MC、MCＲ指令的使用說明：MC、MCR指令的目標(biāo)元件為Y和Ｍ,但不能用特殊幫助繼電器.MC占3個程序步,MCR占2個程序步;主控觸點在梯形圖中與一般觸點垂直。主控觸點是與左母線相連的常開觸點，是掌握一組電路的總開關(guān)。與主控觸點相連的觸點必須用ＬD或LDI指令。MＣ指令的輸入觸點斷開時，在MＣ和MＣＲ之內(nèi)的積算定時器、計數(shù)器、用復(fù)位/置位指令驅(qū)動的元件保持其之前的狀態(tài)不變。非積算定時器和計數(shù)器，用ＯＵT指令驅(qū)動的元件將復(fù)位。在一個MC指令區(qū)內(nèi)若再使用ＭC指令稱為嵌套。嵌套級數(shù)最多為8級,編號按N0→N1→N2→N3→N4→N5→Ｎ6→N7挨次增大，每級的返回用對應(yīng)的ＭCＲ指令，從編號大的嵌套級開頭復(fù)位堆棧指令(MPＳ/MRＤ／MPP)堆棧指令是ＦＸ系列中新增的基本指令，用于多重輸出電路，為編程帶來便利。在FX系列PLＣ中有１1個存儲單元,它們專門用來存儲程序運算的中間結(jié)果,被稱為棧存儲器.MPS(進棧指令)將運算結(jié)果送入棧存儲器的第一段,同時將先前送入的數(shù)據(jù)依次移到棧的下一段.ＭＲD（讀棧指令)將棧存儲器的第一段數(shù)據(jù)（最后進棧的數(shù)據(jù)）讀出且該數(shù)據(jù)連續(xù)保存在棧存儲器的第一段,棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動。MＰＰ（出棧指令）將棧存儲器的第一段數(shù)據(jù)(最后進棧的數(shù)據(jù)）讀出且該數(shù)據(jù)從棧中消滅,同時將棧中其它數(shù)據(jù)依次上移。堆棧指令的使用說明：堆棧指令沒有目標(biāo)元件;ＭPS和MPＰ必須配對使用；由于棧存儲單元只有11個,所以棧的層次最多１1層。規(guī)律反、空操作與結(jié)束指令（INV/NOP/ENＤ）INＶ(反指令)執(zhí)行該指令后將原來的運算結(jié)果取反。反指令的使用如圖1所示，如果X０斷開，則Y0為ON,否則Y０為OＦF。使用時應(yīng)注意INV不能象指令表的LＤ、LDI、LDＰ、LDF那樣與母線連接,也不能象指令表中的OR、ＯＲI、ＯRP、ORF指令那樣單獨使用。NOＰ(空操作指令)不執(zhí)行操作，但占一個程序步.執(zhí)行ＮOP時并不做任何事，有時可用NOP指令短接某些觸點或用NOP指令將不要的指令掩蓋。當(dāng)ＰＬC執(zhí)行了清除用戶存儲器操作后，用戶存儲器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶?。END（結(jié)束指令）表示程序結(jié)束.若程序的最后不寫ENＤ指令，則PＬＣ不管實際用戶程序多長,都從用戶程序存儲器的第一步執(zhí)行到最后一步;若有ＥND指令，當(dāng)掃描到ＥND時，則結(jié)束執(zhí)行程序,這樣可以縮短掃描周期。在程序調(diào)試時,可在程序中插入若干ＥND指令，將程序劃分若干段，在確定前面程序段無誤后，依次刪除ＥＮD指令，直至調(diào)試結(jié)束[４］。2.４PLＣ掌握的電廠輸煤系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)的挨次功能圖及梯形圖：公共程序圖2．１１公共程序梯形圖圖中X001,X０02，Ｘ０03為系統(tǒng)中的故障檢測開關(guān),分別檢測皮帶故障,電流過大，溫度過高等故障。Y0０1,Ｙ０02,Y00３為故障指示器,配套指示燈和警鈴。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時，指示燈亮而警鈴不響;系統(tǒng)不正常工作時，指示燈滅而警鈴響。輸煤階段圖2.12皮帶輸煤梯形圖圖中Ｘ0０４為啟動按鈕，X００5為停止按鈕，Y0０4為皮帶運輸機。正常工作時，X004按下，運輸機正常工作。碎煤階段有圖2．１3為碎煤階段的挨次流程圖，X6為啟動按鈕,Ｙ5為煤斗進煤；Y６為煤由皮帶運輸送至碎煤機里;Ｙ７為碎煤機工作碎煤;Ｘ12為感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)碎煤達到肯定程度,X12啟動;Y10為煤塊篩選階段，將大小煤塊分離，T１時間到后，分別由Y11、Ｙ12兩個傳送帶送至下一個階段、原煤倉;Ｘ10為連續(xù)工作按鈕,當(dāng)X１0啟動時,系統(tǒng)自動進入連續(xù)工作狀態(tài)；當(dāng)X１0未啟動時，系統(tǒng)則工作在手動模式下.圖２.1３碎煤的挨次功能圖該階段的梯形圖2。14如下所示其中,M14為連續(xù)工作的中間繼電器線圈，時間繼電器T０掌握煤斗進煤的時間，時間繼電器T1掌握煤塊篩選的時間。圖2.１4碎煤階段梯形圖篩煤階段如圖2。1５為系統(tǒng)篩煤階段的挨次流程圖。X1３為啟動按鈕，Y１3為煤斗進煤階段;經(jīng)過延時繼電器T2時間后，Ｙ１４進行篩煤階段，把雜細煤分成精細煤，鐵雜質(zhì),其他雜質(zhì)，分別由Y15、Y1６、Y17三條不同的輸煤皮帶輸送至下一個階段、鐵回收倉和廢料池。Ｘ1１為連續(xù)啟動按鈕,當(dāng)X１１啟動時，系統(tǒng)進入自動工作模式;X１１斷開時,系統(tǒng)切換至手動工作模式.圖2．１5篩煤階段流程圖該階段的梯形圖如圖2。１6所示其中，M１5為連續(xù)工作的中間繼電器線圈，時間繼電器T2掌握煤斗進煤的時間,時間繼電器T３掌握對細煤的篩選的時間。圖２。１6篩煤階段的梯形圖配煤階段配煤階段由于供應(yīng)的需要，配煤時需要遵循一些原則：挨次配煤:先設(shè)定一個尾倉,從第一個原煤倉開頭進行配煤。煤斗以相同的時間(或依據(jù)煤倉料位)依次配煤,直到尾倉和尾倉前全部煤斗發(fā)出高煤位信號為止。挨次配煤時如有煤倉消滅低煤位信號，則停止挨次配煤。優(yōu)先給低煤位配煤。優(yōu)先配煤:當(dāng)有煤倉消滅低煤位信號時,正常進行配煤的煤斗停止配煤并記憶先補低煤位倉。直至低煤位消滅,再按記憶煤斗的正常挨次把煤倉逐個加到高煤位。當(dāng)多個倉同時消滅低煤位時，對這些倉按從前向后的挨次進行輪換的配煤，直至低煤位消滅。遵循上述原則所示的挨次流程圖如圖2.１７所示,圖2.1７配煤挨次功能圖X17為正常挨次配煤開關(guān)，X21為２號倉低位信號開關(guān),X２2為３號倉低位信號開關(guān)，Ｘ24、X２5、Ｘ26分別為1號、2號、3號倉的高位信號開關(guān),等高位信號開關(guān)動作時，則相應(yīng)的倉配煤結(jié)束；Y20、Ｙ21、Y22分別為皮帶運輸機向1號、2號、３號倉進行配煤。圖2。１8配煤的梯形圖該階段的梯形圖如圖2.1８所示：2．5I/O編號2．5．1輸入節(jié)點編號表２．1輸入節(jié)點編號Ｘ001皮帶故障檢測開關(guān)X０14篩煤關(guān)閉開關(guān)X0０２電流檢測開關(guān)Ｘ017正常挨次配煤開關(guān)X0０３溫度檢測開關(guān)X０20關(guān)閉開關(guān)X0０４輸煤啟動開關(guān)Ｘ0212倉低位信號X005輸煤關(guān)閉開關(guān)X0２2３倉低位信號Ｘ０06碎煤啟動開關(guān)X0２４１倉高位信號Ｘ0０７碎煤關(guān)閉開關(guān)X0２５2倉高位信號X010碎煤連續(xù)按鈕X026３倉高位信號X01１篩煤連續(xù)按鈕Ｘ0１２行程開關(guān)X01３篩煤啟動開關(guān)2。5.２輸出節(jié)點編號表2．2輸出節(jié)點編號Y001皮帶故障檢測器Ｙ012將大塊煤送至煤倉Y002電流故障檢測器Y0１３煤斗進煤Y０0３溫度特別檢測器Ｙ０１4篩煤階段Ｙ0０4皮帶輸煤Y015將煤輸送至下一階段Y005煤斗進煤Y016回收鐵Y００6煤由皮帶運輸送至碎煤機Y０１７輸送廢料Ｙ００7碎煤機工作碎煤Ｙ0201倉配煤Y010煤塊篩選階段Ｙ02１2倉配煤Ｙ01１將小塊煤送至下一階段Y０223倉配煤第３章變頻調(diào)速MATLAB仿真3．1變頻器和變頻調(diào)速的基本知識變頻技術(shù)是應(yīng)溝通電動機無級調(diào)速的需要而產(chǎn)生的。變頻器是通過對電力半導(dǎo)體器件(如IＧBT）等的通斷掌握，將電壓和頻率固定不變的溝通電工頻電源,變換為電壓和頻率可變的溝通電的電能掌握裝置，為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相溝通電變換為直流電（DＣ）。然后再把直流電(ＤＣ)變換為三相或單相溝通電(ＡＣ），我們把實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器"（inveｒteｒ）。對于交—直—交型的變頻器來說，為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率.首先要把工頻（5０Hｚ或６0Hz)的溝通電源，變換為直流電（DC)再轉(zhuǎn)換成各種頻率(0Hｚ～５０Hｚ、０Hz～6０Ｈz及０Ｈz～400Ｈz）的溝通電，最終實現(xiàn)對電機的調(diào)速運行。3．１．１變頻器的結(jié)構(gòu)?變頻器通常包括：整流電路、中間直流電路、平波電路、掌握電路、驅(qū)動電路、逆變電路等幾大部分,其中掌握電路完成對主電路的掌握。整流電路將工作頻率固定的溝通電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆成溝通電。交—直部分整流:由三相整流橋組成,將電源的三相溝通電全波整流成直流電。在電源的線電壓為3８0Ｖ(ＡC）的情況下,三相全波整流后直流電壓為513V，峰值直流電壓為5３７Ｖ。濾波：濾波電路由若干個電容器并聯(lián)成一組再由兩個或兩個以上的電容器組串聯(lián)而成,使直流電壓保持平穩(wěn)。限流電阻:削減沖擊電流,保護三相整流橋的二極管。直—交部分逆變：電路主要包括逆變模塊和驅(qū)動電路。逆變模塊與逆變橋：常見的低壓變頻器通常由IＧＢT＝１\＊ＧB3①(逆變管)組成逆變橋，依據(jù)驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，把整流所得的直流電再逆變成頻率可調(diào)的溝通電，這是變頻器實現(xiàn)變頻的簡略執(zhí)行環(huán)節(jié)，也是變頻器的核心部分。驅(qū)動電路:驅(qū)動電路作為逆變電路的一部分,對變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅(qū)動電路一般有：分立插腳式元件驅(qū)動電路、光耦驅(qū)動電路、后膜驅(qū)動電路、專用集成驅(qū)動電路.其中光耦驅(qū)動電路是現(xiàn)代變頻器設(shè)計時廣泛采納的一種驅(qū)動電路。續(xù)流二極管：逆變橋中每只逆變管旁都有一只續(xù)流二極管，其主要作用是為無功電流返回直流電源時供應(yīng)“通道”,也為在同一橋臂的兩個逆變管交替導(dǎo)通和截止的換相過程中供應(yīng)“通道”.制動：包括制動電阻和制動掌握單元.制動電阻:電動機在工作頻率急速下降時，被拖動系統(tǒng)的動能要反饋到變頻器的直流回路中，使直流電壓不斷上升，可能達到危險地步。因此必須將再生到直流回路的能量消耗。制動電阻就是用來消耗再生能源的。3。1.2變頻器的分類按變換的環(huán)節(jié)分類交－直-交變頻器:先把工頻溝通通過整流器變成直流,然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的溝通，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。交－交變頻器：將工頻溝通直接變換成頻率電壓可調(diào)溝通，又稱直接式變頻器。按直流電源性質(zhì)分類電壓型變頻器：電壓型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采納大電容，負載的無功功率將由它來緩沖，直流電壓比較平穩(wěn),直流電源內(nèi)阻較小，相當(dāng)于電壓源，故稱電壓型變頻器，常選用于負載電壓變化較大的場合。電流型變頻器：電流型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)采納大電感作為儲能環(huán)節(jié)，緩沖無功功率，即扼制電流的變化，使電壓接近正弦波，由于該直流內(nèi)阻較大,故稱電流源型變頻器。電流型變頻器的優(yōu)點是能扼制負載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負載電流變化較大的場合。３．１.3變頻器掌握方式目前變頻器對電動機的掌握方式大體可分為U/ｆ恒定掌握，轉(zhuǎn)差頻率掌握，矢量掌握，直接轉(zhuǎn)矩掌握，非線性掌握。U/f=Φ的正弦脈寬調(diào)制(SPＷM）的掌握方式U/f恒定掌握是在轉(zhuǎn)變電動機電源頻率的同時轉(zhuǎn)變電動機電源的電壓,使電動機磁通保持肯定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)，電動機的效率，功率因素不下降.這種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法我們稱為VＶVＦ掌握，由于是掌握電壓與頻率之比，簡稱為U／f掌握.變頻空調(diào)器是通過對PWM（Ｐｌｕe—WidtｈＭodulatｉon，脈寬調(diào)制）的技術(shù)在逆變器中的運用，實現(xiàn)v/ｆ變頻掌握。由于PWM輸出的電壓波形和電流波形都是非正弦波,具有很多高次諧波成分,這樣使的電動機的能量不能充分選用，增加了損耗。為了使輸出的波形接近與正弦,提出了正弦脈寬調(diào)制(ＳPＷM）.所謂SPWM,簡潔的說,就是在進行脈寬調(diào)制時，使脈沖序列的占空比依據(jù)正弦波的規(guī)律進行，即當(dāng)正弦波幅值為最大時,脈沖的寬度也最大，當(dāng)正弦波幅值為最小時，脈沖的寬度也最小。這樣，輸出的電動機的脈沖序列就可以使得負載中的電流高次諧波成分大為削減,從而提高了電動機的效率。SＰＷM波形的特點概括起來就是“等幅不等寬，兩頭窄中間寬"。電壓空間矢量（SVPWＭ）掌握方式它是以三相波形整體生成效果為前提，一逼近電機氣隙的抱負圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的,一次生成三相調(diào)制波形,以內(nèi)切多邊行逼近圓的方式進行掌握的。轉(zhuǎn)差頻率掌握它是施加與電動機的溝通電源頻率與電動機速度的差頻率。轉(zhuǎn)差頻率掌握就是通過掌握轉(zhuǎn)差頻率來掌握轉(zhuǎn)矩和電流.需要檢測出電機轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán),速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，然后以電動機的速度與轉(zhuǎn)差頻率之和做為變頻器的給定頻率。矢量掌握方式矢量掌握,也稱磁場定向掌握。其實質(zhì)是將溝通電動機等效為直流電動機，分別對速度,磁場兩個重量進行獨立掌握。直接轉(zhuǎn)矩掌握直接轉(zhuǎn)矩掌握不是通過掌握電流。磁鏈等量間接掌握轉(zhuǎn)矩,而是直接把轉(zhuǎn)矩作為被控量來掌握.通過引入定子磁鏈觀察器估算出同步速度信息，實現(xiàn)無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩掌握。上述的VVVF變頻，矢量掌握變頻，直接轉(zhuǎn)矩掌握變頻都是交-直-交變頻中的掌握方式。其共同缺點是輸入功率因素低，諧波電流大,直流電路需要大的蓄能電容，再生能源不能反饋回電網(wǎng),只能通過制動單元消耗掉［5］。３。2轉(zhuǎn)速、磁鏈掌握的矢量掌握系統(tǒng)分析3．2．1矢量掌握的原理矢量掌握實現(xiàn)的基本原理是通過測量和掌握異步電動機定子電流矢量，依據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行掌握,從而達到掌握異步電動機轉(zhuǎn)矩的目的。簡略是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流重量（勵磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流重量(轉(zhuǎn)矩電流）分別加以腔制，并同時掌握兩重量間的幅值和相位,即掌握定子電流矢量，所以稱這種掌握方式為矢量掌握方式。3。2。2矢量掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既然異步電動機經(jīng)過坐標(biāo)變換可以等效成直流電動機,那么，仿照直流電動機的掌握策略,得到直流電動機的掌握量，再經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,就能夠掌握異步電動機了。由于進行坐標(biāo)變換的是電流（代表磁動勢)的空間矢量，所以這樣通過坐標(biāo)變換實現(xiàn)的掌握系統(tǒng)就稱為矢量掌握系統(tǒng)(VｅcｔｏｒＣoｎtrｏlSｙsｔeｍ），簡稱ＶC系統(tǒng).ＶC系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)如圖3．1所示.圖中的給定和反饋信號經(jīng)過類似于直流調(diào)速系統(tǒng)所用的掌握器，產(chǎn)生勵磁電流的給定信號和電樞電流的給定信號,經(jīng)過反旋轉(zhuǎn)變換得到，再經(jīng)過２／３變換得到。把這三個電流掌握信號和由掌握器得到的頻率信號加到電流掌握的變頻器上，所輸出的是異步電動機調(diào)速所需的三相變頻電流。在設(shè)計VC系統(tǒng)時,如果忽視變頻器可能產(chǎn)生的滯后，并認為在掌握器后面的反旋轉(zhuǎn)變換器與電機內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)變換環(huán)節(jié)ＶR相抵消，2/3變換器與電機內(nèi)部的３/２變換環(huán)節(jié)相抵消，則圖３．１中虛線框內(nèi)的部分可以刪去,剩下的就是直流調(diào)速系統(tǒng)了?？梢韵胂螅@樣的矢量掌握溝通變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在靜、動態(tài)性能上完全能夠與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美.圖3.1矢量掌握系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖3．２。3轉(zhuǎn)速、磁鏈矢量掌握方程及掌握系統(tǒng)前面的定性分析是矢量掌握的基本思路,其中的矢量變換包括三相與兩相變換和同步旋轉(zhuǎn)變換。實際上異步電動機具有定子和轉(zhuǎn)子，定、轉(zhuǎn)子電流都得變換,情況更簡潔一些,要討論清楚還必須從分析動態(tài)數(shù)學(xué)模型開頭。如前所述,?。漭S為沿轉(zhuǎn)子總磁鏈矢量的方向，稱作M(Mａgnｅtｉzａt(yī)iｏn）軸，逆時針轉(zhuǎn)就是ｑ軸,它垂直于矢量,又稱T（Tｏrqｕe）軸。這樣的兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系稱作M、T坐標(biāo)系,即按轉(zhuǎn)子磁鏈定向(FieldOｒientaｔioｎ)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。當(dāng)兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁鏈定向時，應(yīng)有（3—1)代入轉(zhuǎn)矩方程式和狀態(tài)方程式,并用ｍ、ｔ代替d、ｑ，即得(3－２)（3—3)（3－4）（３-5）（3—6）(3－７）由于，狀態(tài)方程中的蛻化為代數(shù)方程，將它整理后可得轉(zhuǎn)差公式(3－８）這使?fàn)顟B(tài)方程又降低了一階。由式可得（３-9）則（3－1０)或（3-11）式3－1０或3－11表明,轉(zhuǎn)子磁鏈僅由定子電流勵磁重量產(chǎn)生，與轉(zhuǎn)矩重量無關(guān)，從這個意義上看，定子電流的勵磁重量與轉(zhuǎn)矩重量是解耦的.式3—10還表明與之問的傳遞函數(shù)是一階慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為轉(zhuǎn)子磁鏈勵磁時間常數(shù),當(dāng)勵磁電流重量突變時，的變化要受到勵磁慣性的阻撓，這和直流電動機勵磁繞組的慣性作用是全都的。式3－１０或式３－1１、式3－8和式3—2構(gòu)成矢量掌握基本方程式,依據(jù)這組基本方程式可將異步電動機的數(shù)學(xué)模型繪成圖3。２的結(jié)構(gòu)形式，由圖可見,兩個子系統(tǒng)之間仍舊是耦合著的，由于同時受到和的影響。圖3。2異步電動機矢量變換與電流解耦數(shù)學(xué)模型依據(jù)矢量掌握系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖仿照直流調(diào)速系統(tǒng)進行掌握時，可設(shè)置磁鏈調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR分別掌握和，如圖3．3所示。把ASＲ的輸出信號除以，當(dāng)掌握器的坐標(biāo)反變換與電機中的坐標(biāo)變換對消，且變頻器的滯后作用可以忽視時，此處的（÷）便可與電機模型中的(×）對消,兩個子系統(tǒng)就完全解耦了。這時，帶除法環(huán)節(jié)的矢量掌握系統(tǒng)可以看成是兩個獨立的線性子系統(tǒng)如圖３．4。應(yīng)該注意,在異步電動機矢量變換模型中的轉(zhuǎn)子磁鏈和它的相位角都是在電動機中實際存在的，而用于掌握器的這兩個量卻難以直接測得，只能采納磁鏈模型計算,在圖3。3中冠以符號“^"以示區(qū)分。因此,上述兩個子系統(tǒng)的完全解耦只有在下面三個假定條件下才能成立：(1）轉(zhuǎn)子磁鏈的計算值等于其實際值（２）轉(zhuǎn)子磁鏈定向角的計算值等于其實際值；(３）忽視電流掌握變頻器的滯后作用。圖3。３矢量掌握系統(tǒng)圖３．4兩個等效的線性子系統(tǒng)對解耦后的轉(zhuǎn)速和磁鏈兩個獨立的線性子系統(tǒng)分別進行閉環(huán)掌握的系統(tǒng)稱作直接矢量掌握系統(tǒng)。采納不同的解耦方法可以獲得不同的直接矢量掌握系統(tǒng)。另外一種提高轉(zhuǎn)速和磁鏈閉環(huán)掌握系統(tǒng)解耦性能的方法是在轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)增設(shè)轉(zhuǎn)矩掌握內(nèi)環(huán)，繪出了一種實際的帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的直接矢量掌握系統(tǒng)，其中主電路選擇了電流滯環(huán)跟蹤掌握的ＣHＢPWM變頻器，這只是一種示例，也可以用帶電流內(nèi)環(huán)的電壓源型變頻器。3.2.４帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的直接矢量掌握系統(tǒng)提高轉(zhuǎn)速和磁鏈閉環(huán)掌握系統(tǒng)解耦性能的方法是在轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)增設(shè)轉(zhuǎn)矩掌握內(nèi)環(huán)，繪出了一種實際的帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的直接矢量掌握系統(tǒng),其中主電路選擇了電流滯環(huán)跟蹤掌握的CHBＰＷM變頻器，這只是一種示例，也可以用帶電流內(nèi)環(huán)的電壓源型變頻器。系統(tǒng)中還畫出了轉(zhuǎn)速正、反向和弱磁升速環(huán)節(jié)，磁鏈給定信號由函數(shù)發(fā)生程序獲得。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器AＳR的輸出作為轉(zhuǎn)矩給定信號,弱磁時它也受到磁鏈給定信號的掌握［6］.3.2．5MAＴＬAB仿真依據(jù)矢量掌握系統(tǒng)的構(gòu)想，要進行矢量掌握，首先要把電機三相電流、電壓、磁鏈等經(jīng)過坐標(biāo)變換，經(jīng)過三相／兩相(35／Ｓ2）、兩相靜止/兩相旋轉(zhuǎn)變換,最終轉(zhuǎn)換到以轉(zhuǎn)子磁場定向兩相同步旋轉(zhuǎn)MT坐標(biāo)系上,我們使用MＡTLAB的Ｓｉmulｉnｋ仿真環(huán)境進行電機的仿真。以典型I型系統(tǒng)來設(shè)計為了將系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)表示成典型I型系統(tǒng)的形式，磁鏈調(diào)節(jié)器設(shè)計為一個PI調(diào)節(jié)器與一個慣性環(huán)節(jié)串聯(lián).電機完成全電壓啟動過程，整個過程與實際電機的全電壓啟動情況相符，通過SＩMULＮＩK仿真驗證了模型的正確性[７-9]。在MATＬAB下建立系統(tǒng)仿真模型，如圖3。5所示圖3.5ＭAＴLAB下系統(tǒng)仿真模型各個子模塊的模型如下圖所示通過對三相參考電流ia*、ib＊、ic＊與三相實際電流ia、iｂ、ic的比較，電流滯環(huán)掌握器實現(xiàn)了電流跟蹤掌握。當(dāng)實際電流大于參考電流且偏差大于滯環(huán)比較器的環(huán)寬時，則通過逆變器開關(guān)器件的動作使之減?。环粗瑒t使之增加。這樣實際輸出電流將基本依據(jù)給定的正弦波電流變化。圖3.6電流滯環(huán)脈沖發(fā)生三相定子電流iａ、ｉb、ｉc經(jīng)3/２變換和同步旋轉(zhuǎn)變換并按轉(zhuǎn)子磁場定向，得到d、q坐標(biāo)上的電流ｉsｄ、isq。利用矢量掌握方程式可以獲得ψr和轉(zhuǎn)差信號ωs，由ωs信號和實測轉(zhuǎn)速信號ω相加得到定子頻率信號，再經(jīng)積分，即得轉(zhuǎn)子磁鏈的相位信號,這個相位信號同時就是同步旋轉(zhuǎn)變換的旋轉(zhuǎn)相位角.圖3。7按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的轉(zhuǎn)子磁鏈電流模型三個調(diào)節(jié)器ASＲ、ＡＴＲ及ApsiR均是帶輸出限幅的ＰI調(diào)節(jié)器，積分調(diào)節(jié)器iｎteｇｒatｏr的限幅表示調(diào)節(jié)器的飽和限幅值,而調(diào)節(jié)器的輸出限幅值由satuｒatioｎ設(shè)定.當(dāng)該調(diào)節(jié)用作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ＡSＲ時，在起動中由于開頭轉(zhuǎn)偏差大，調(diào)節(jié)器輸出很快達到輸出限幅值，在轉(zhuǎn)速超調(diào)后首先積分器退出飽和,然后轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器才限幅值并開頭下降。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器實質(zhì)就是PＩD掌握器,通過調(diào)節(jié)比例系數(shù)ｋp和積分系數(shù)ki來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，kd=0.圖3.8轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器圖3．９轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器圖３．10磁鏈調(diào)節(jié)器圖３。１1異步電動機的參數(shù)設(shè)置?第4章掌握系統(tǒng)硬件選擇4.１PＬＣ選型由于煤礦系統(tǒng)工作條件特性，我們選用了德國SIEMEＮS公司最新推出的S７—20０型ＰLC，具有牢靠性高、體積小、擴展便利,使用靈敏的特點?；綜PU單元選用的是ＣPU2１４，性能如下：2048程序存儲器;２048數(shù)據(jù)存儲器；14點輸入,１0點輸出；可擴展７個模塊；128個定時器;１２8個計數(shù)器；4個硬件中斷、１個定時器中斷;實時時鐘；高速計數(shù)器;可利用ＰPI協(xié)議或自由口進行通信；３級密碼保護。擴展模塊選用ＥM2２１,８個輸入點；ＥM2２３,１６個輸入點，16個輸出點。4．2電機及變頻器選擇4。２。1煤礦通用皮帶運輸機選擇表４。1皮帶運輸機的技術(shù)參數(shù)標(biāo)準型號帶寬（mm）輸送量（t。ｈ）帶速(ｍ/s）輸送距離（m）伸縮式尺寸帶長度（ｍ）電動機長度（ｍ）軌距（mｍ)功率（kｗ)電壓(v)ＤSＪ６5／２ⅹ22(SJ44)6502０01.610０0129００10０２2ⅹ23804.２．2電機選擇依據(jù)所選擇的皮帶參數(shù)，為符合運輸機的功率和電壓，我選擇三相異步電機22KＷ的Y180Ｌ－4。其基本參數(shù)如下所示：基本參數(shù):

額定電壓：3８0V；?額定頻率:50Hｚ；?機座號:１8０；?功率范圍：２２KW；?極數(shù):4?防護等級:ＩＰ5５；IP４４?絕緣等級：F(溫升按B級考核)；?冷卻方法:IC４11、ＩＣ4１０；?額定功率：0。１2—３15KW?額定電壓：３80V?額定頻率：50Hｚ?機座號：6３-355表４．2Y1８０L-4基本參數(shù)包裝：木箱型號:Ｙ180L-4規(guī)格:22ｋw產(chǎn)量：30０0臺／月商標(biāo)：滬迪種類:y、y２系列三相定子相數(shù):三相轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：有鼠籠式機殼不同的保護方式:封閉式用途：工業(yè)用電源：溝通電動機結(jié)構(gòu)：異步電動機功能：驅(qū)動運轉(zhuǎn)速度：１4６0r/Min起動方式:常壓啟動4．２．３變頻器選擇依據(jù)所選擇的電機型號,變頻器類型選擇三菱變頻器FR-F700系列變頻器，其簡略信息為：三菱變頻器FR—F7０0系列變頻器產(chǎn)品特點三菱變頻器ＦR－F70０系列三菱變頻器FR－Ｆ7００系列是三菱電機新一代FREQＲOL-Ｆ700通用變頻器最適合風(fēng)機、泵類負載使用.秉承F500的優(yōu)良特性,操作簡潔,并全面提升各種功能：新開發(fā)的節(jié)能監(jiān)視功能讓節(jié)能效果一目了然。新增V/F曲線５點可調(diào)整功能。采納長壽命設(shè)計（設(shè)計壽命10年）,維護簡潔,使用安心，同時還具有最先進的壽命診斷及預(yù)警功能。內(nèi)置噪聲濾波器,并帶有浪涌電流汲取回路新增了RS－４８5端子,增加支持Mｏｄｂus—ＲTU（Biｎarｙ）協(xié)議。反向起動功能，再生制動回避功能，還增加了PTＣ熱電阻輸入。其功率范圍：０.75ＫＷ～630KW（三相３80V,ＦR－F7４0—CH系列）PLＣ的遠程輸出功能、標(biāo)準配備更多的輸入輸出端子、簡易磁通矢量掌握功能、多泵掌握功能、三角波（擺頻）功能等更多功能特性。節(jié)能專應(yīng)功能:廣受好評的最佳勵磁掌握功能進一步改良節(jié)能效果一目了然最適合風(fēng)機、泵類負載使用：V/F曲線5點可調(diào)PIＤ功能更加豐富間停電再啟動功能得到更新時停電再啟動功能反轉(zhuǎn)時直接啟動功能再生制動回避功能PTC熱電阻輸入工頻切換挨次掌握產(chǎn)品描述三菱變頻器ＦＲ—F70０系列功率范圍：０.75—６30ＫＷ．簡易磁通失量掌握方式，實現(xiàn)3Hz時輸出轉(zhuǎn)達１20.采納最佳勵磁掌握方式，實現(xiàn)更高節(jié)能運行。內(nèi)置PID,變頻器/工頻切換和可以實現(xiàn)多泵循環(huán)運行功能。內(nèi)置獨立的RS４85通訊口.使用長壽命元氣件。內(nèi)置噪聲濾波器(７５K及以上）。帶有節(jié)能監(jiān)視功能,節(jié)能效果一目了然.4。３開關(guān)型號選擇由于該系統(tǒng)應(yīng)用與煤礦系統(tǒng),故選用礦用開關(guān)類型，選用KYＤ-63０型開關(guān)柜,其簡略信息為:4．3。１適用范圍KYD系列礦用一般型固定式低壓開關(guān)柜（以下簡稱低壓柜）用于溝通50Hz、電壓至1１４0V、電流至６3０Ａ的低壓供配電系統(tǒng).該低壓柜主要適用于煤礦井下無瓦斯、煤塵爆炸危險場所，如中央掌握室、車場、總通風(fēng)道和主要通風(fēng)道配電硐室的配電系統(tǒng)中。亦可作為其它類似工業(yè)廠礦、港口、冶金、化工等動力、配電、照明、電機及其它設(shè)備的掌握用。4.3。２外形與安裝尺寸a.外形尺寸；1000mｍ×800mｍ×２00０mm；800mm×80０mm×2０0０ｍｍ。b.安裝尺寸:9０0mm×7００mm；4×φ1２螺栓；７００mm×700ｍm;4×φ１２螺栓。４.３.3主要技術(shù)參數(shù)額定電壓：380Ｖ、6６0V、1140V；額定電流：≤63０Ａ；額定頻率：5０Hz;外殼防護等級：ＩP54。４。3.４使用條件海拔高度不超過2000m；周圍介質(zhì)溫度不高于—5℃～＋4０℃;周圍介質(zhì)的相對濕度不大于９5%(在２5℃時);適用于煤礦井下沒有爆炸性介質(zhì)的場所，無顯著搖動與沖擊震動的地方；沒有導(dǎo)電塵埃及足以腐蝕金屬和破壞絕緣的活動性化學(xué)物質(zhì);允許有少量垂直滴水的地方;特殊要求可與用戶協(xié)商解決。4。3。５結(jié)構(gòu)特性及主要性能開關(guān)柜的基本結(jié)構(gòu)系戶內(nèi)全封閉式,裝置的主構(gòu)架采納FＡ28型材組裝式框架，并用Sw1型整體成型的三維體連角和螺栓拼裝組成，具有機械強度高、無變形、安裝精度高、便于模塊化安裝的特點；柜體底部有電纜引入裝置,電纜可從底部進出；柜體前后有門，門上有鎖。前門上部為儀表門，裝有相關(guān)儀表、按鈕、指示燈等,前門下部為操作門，裝有相應(yīng)的操作機構(gòu),如隔離開關(guān)、斷路器的操作手柄，后門供安裝和維修使用.低壓柜的主母線排置于柜體上部，用高強度絕緣子或母線夾固定；電氣元件安裝在柜內(nèi)安裝梁和板上,其安裝梁上有25mm模數(shù)孔，以便利電氣元件前后左右靈敏安裝。低壓柜門采納橡膠海綿條，實現(xiàn)門與柜體之間的密封要求。還可按用戶要求供應(yīng)玻璃鋼前門,用以進一步提高防護等級。低壓柜頂部與底部各為一塊可拆卸整板，用以防止滴水和便于現(xiàn)場主母線及進出電纜的安裝。低壓柜即可單獨使用,也可成組排列使用.低壓柜一次方案有３０多種，方案組成靈敏多樣，每種方案的一半也可任意組合,以滿意受饋電、聯(lián)絡(luò)、電機掌握、功率因數(shù)補償和照明等用途.低壓柜內(nèi)選用國內(nèi)最先進的11４0V、6６0Ｖ、380Ｖ、1２７V電壓等級的無油電氣元件，技術(shù)先進、性能穩(wěn)定牢靠、分斷能力強。低壓柜一次回路母線的布置間距及支撐的絕緣子或母線夾具有足夠的動熱穩(wěn)定性。裝置內(nèi)電氣元件的電氣間隙及爬電距離滿意有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。柜內(nèi)Ａ、B、C相分別用黃、綠、紅三色明顯標(biāo)記。低壓柜可依據(jù)用戶不同要求可選配總開關(guān)漏電保護裝置，或總開關(guān)設(shè)漏電后備保護，每一饋出設(shè)選擇性漏電保護.低壓柜的濕熱性能符合ＧＢ/T2４23．4《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Ｄｂ：交變濕熱試驗方法》的規(guī)定。4．4其它硬件選擇４。４．１感應(yīng)開關(guān)選擇感應(yīng)開關(guān)選用(ＫGE１－1)礦用澆封型磁感應(yīng)開關(guān)防爆型、高精度單極性,其簡略信息為:加工定制：是反應(yīng)頻率：１000HZ額定電壓:8５－2６5（V）額定電流：０。02(A)檢測距離:500（mｍ)產(chǎn)品認證:CCC磁開關(guān)性能參數(shù)：1、供電電壓：AC85~265v。２、觸點參數(shù)：127v2A。3、觸點個數(shù)：兩組常開,常閉點.４、速度響應(yīng)：可以滿意３0M／Ｓ的速度要求。５、工作次數(shù)：觸點的機械壽命可以達到9萬次。該系列感應(yīng)開關(guān)便攜式鋼芯皮帶接頭檢測儀，重量只有2KG,鋼芯皮帶檢測儀可以精準的確定鋼芯皮帶接頭的位置和接頭的拉伸情況,攻克礦山皮帶使用者對對鋼芯皮帶接頭拉伸無法檢測的難題；確保了鋼芯皮帶的使用平安.４．４．2篩煤機選擇篩煤機選用礦用振動篩振動給煤機旋振篩振動分級篩料倉振動器,該篩煤機的簡略信息如下所示:表４。3篩煤機簡略信息重量：800t外形尺寸:120０＊250０mm分級效率：90％處理能力:100０m3／ｈ用途:分級別名:振動分級篩型號:ZＳG品牌：新振ZSG系列高效重型振動篩是一種新型的篩分設(shè)備,它廣泛應(yīng)用于礦山、煤炭、電力、冶金、建材、耐火材料等行業(yè)對大塊物料及中、小顆粒狀物料的分級作業(yè).特點：ZSG系列高效重型振動篩篩面傾斜安裝，與其它同類產(chǎn)品相比具有下列特點：（1）體積小,篩分能力大。（2）重量輕，便于安裝及工藝布置。（3）能耗少,可節(jié)省大量能源.(４）價格低，備件量極少.（５)結(jié)構(gòu)簡潔，造型美觀.（6)篩網(wǎng)由小塊拼裝，且更換極為簡便。結(jié)構(gòu)與工作原理：ZＳG系列高效重型振動篩由激振裝置、篩箱、落料斗、減振裝置、底座等部分組成。ＺSG系列高效重型振動篩工作時，由激振器產(chǎn)生的激振力通過篩箱傳遞給篩箱內(nèi)的篩面上,因激振器產(chǎn)生激振動力為縱向力,迫使篩箱帶動篩網(wǎng)面作縱向前后位移.在肯定條件下，篩網(wǎng)面上的物料因受激振力作用而被向前拋起，落下時小于篩孔的物料則透篩而落到下層，物料在篩網(wǎng)面上的運動軌跡為拋物運動，由于這樣周而復(fù)始的物料運動，從而完成物料篩分作業(yè)。4。４。3顯示燈、警鈴的型號選擇顯示燈選擇紅色ＡD3８-１6A系列中國先澤開關(guān)制造的LＥD二極管發(fā)光指示燈、AD３８－１６A系列Φ１6圓頭指示燈使用電壓在1２V～３80Ｖ可選擇；AD38—1６A系列ＬEＤ信號指示燈AD38—16Ａ—R適用于電力,電訊,機床,船舶,紡織、印刷、礦山機械等設(shè)備的電器中作指示信號、預(yù)報信號、事故信號及其它指示用信號.表４．5該系列指示燈型號及說明型號型號說明AD38-1６A—Ｒ／０2φ１6圓頭指示燈紅色ＬED管發(fā)光ＡC.ＤＣ１2ＶＡD3８—16A－Ｒ/０３φ16圓頭指示燈紅色LED管發(fā)光ＡC．DC2４VＡD38-１6A—R/04φ16圓頭指示燈紅色LED管發(fā)光ＡC。DＣ３6VAＤ38—16A—R/0５φ16圓頭指示燈紅色LＥD管發(fā)光AC。ＤC4８VＡD３8-16Ａ-R／06φ1６圓頭指示燈紅色LED管發(fā)光AC．DC110ＶＡＤ３8-16A－R／０７φ16圓頭指示燈紅色ＬEＤ管發(fā)光ＡC.DC127ＶAD３８-１６A－R/08φ16圓頭指示燈紅色LＥD管發(fā)光ＡC．DC22０ＶＡD38—16A—Ｒ／0９φ16圓頭指示燈紅色LED管發(fā)光AC220VAＤ38—16A－R/１0φ1６圓頭指示燈紅色ＬED管發(fā)光AＣ3８０V※適用范圍適用于電力,電訊,機床，船舶，紡織、印刷、礦山機械等設(shè)備的電器中作指示信號、預(yù)報信號、事故信號及其它指示用信號。

※環(huán)境溫度?－25０Ｃ~+450C

※空氣相對溫度?≤９8％※工作耐壓

２．５KV（溝通有效值）/miｎ?※絕緣電阻?≥２ｍΩ

※電壓波動?使用溝通電源時允許電壓波動±２0%?※防護等及

IP65※相比漏電起痕指數(shù)?ＣTＩ≥10０?※連續(xù)工作壽命?≥3000Ｈ

※光亮度?≥60cd/ｍ２警鈴選擇ＢDL系列防爆電鈴適用于1區(qū)、2區(qū)危險場地。?適用于IIA、ＩIB、ＩＩＣ類,溫度組別為T1—T6的爆炸性氣體環(huán)境。

產(chǎn)品特點?殼體采納鋁合金壓鑄成型,表面高壓靜電噴塑;?鈴?fù)氡砻驽冣斍嚆~，敲擊時不會發(fā)生火花;?產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,外形美觀，便于用戶安裝、維護。?技術(shù)參數(shù)?執(zhí)行標(biāo)準：GＢ3836.1-2000、ＧＢ３８３６.2—20００、ＩEＣ6007９?防爆標(biāo)志:ＥxdIIＢＴ6?額定電壓:AＣ380/220/50Ｈｚ?ＤC220V、１10V、36V、24V、１２V

防護等級：ＩP55?防腐等級：WF1?進線口規(guī)格：G3／４＂?電纜規(guī)格:Φ9mｍ－Φ１4ｍｍ４.4.4碎煤機選擇類型:齒輥式破裂機；品牌：鄭州華宏;機械型號:2PＧC１０15X760；適用物料：煤炭應(yīng)用領(lǐng)域：建筑礦山化工能源等；給料粒度:600－９50（mｍ);出料粒度：3０-150（ｍm)生產(chǎn)能力:15０-2０0(ｍ3/h）;耗電:９0（ｋw）；重量：188０0（kg)；電動機功率:９０;粉碎程度：粗碎機;驅(qū)動方式:電動研磨機;最大進料邊長:7800;作用對象:煤炭齒輥機是以劈碎作用為主，兼有沖擊和彎曲等作用，對輥式破裂機的優(yōu)點是破裂產(chǎn)品粉化強度小,動力消耗較低，缺點是滾齒易磨損，不能破裂堅硬物料,生產(chǎn)效率較低，在選煤廠適用于對大塊原煤的破裂。表4．6齒輥破裂機主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號進料粒度(ｍm）出料粒度（mｍ）處理能力（ｔ/h）轉(zhuǎn)速(r。/min）動力（kw）重量(T)2PGC45０X50０≤4001５-125３0－60501１３．8２ＰGＣ６００X750≤５001５-150６0-１00５02２７。2２PＧC600X900≤5００１5－1５0８０－1２０6４37７．82PＧＣ900X900≤70015－１5０10０-１６０7０451３.52ＰGC１０１5Ｘ76０≤70０1５—15015０－２0０100901８．５2PGC12０0X1500≤80０15－20０２00-40０70。51１0４5第５章軟件調(diào)試5．１PＬC程序部分ＧｘDeveloperＧＸDeｖelopeｒ是三菱PLＣ的編程軟件.適用于Ｑ、QｎＵ、QS、QnＡ、AnS、AnA、ＦX等全系列可編程掌握器。支持梯形圖、指令表、SＦＣ、SＴ及FB、Lａbel語言程序設(shè)計,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定,可進行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能.打開GｘＤeveｌｏpｅr軟件，進入操作頁面,點擊新建文件,建立空白文件，如圖５。１所示圖5．１建立空白文件

對應(yīng)上述PLC程序?qū)懭朐撥浖糠?檢查無誤以后,點擊工具－梯形圖規(guī)律測試啟動,圖５.2ＰLＣ寫入過程模擬啟動PLＣ程序，如圖5.２所示當(dāng)小窗口LADDERLＯＧICＴEＳTTOOＬ中黃色燈變亮?xí)r,程序進入ＲUN狀態(tài)。梯形圖中的常閉節(jié)點變亮,如圖5.3所示圖5。3系統(tǒng)進入RUN狀態(tài)此時觀測系統(tǒng)的運作情況,點擊LＡDDＥRＬOＧICＴＥSTＴＯＯL的菜單啟動-—軟元件——位軟元件窗口——X、Y，依據(jù)掌握要求雙擊相關(guān)輸入節(jié)點X觀察相關(guān)輸出節(jié)點Ｙ的變化.如圖5.4所示圖5.4X、Y節(jié)點觀測窗口例如碎煤階段的過程演示如下圖5.5啟動碎煤圖5。6煤斗進煤階段圖5.７經(jīng)過時間T0后，進入運煤和碎煤階段經(jīng)過行程開關(guān)X1２后，系統(tǒng)對碎煤進行篩選分離，大塊回倉,小塊運走,簡略步驟如下圖圖5．8行程開關(guān)Ｘ12啟動圖５．９系統(tǒng)對煤塊進行篩選圖5．10系統(tǒng)對大塊煤回倉，對小塊煤運走5.５.2．１電機的額定參數(shù)２ＭARLAB仿真部分線電壓38０Ｖ頻率５0Ｈｚ極數(shù)4極Δ形連接線電流40．14A輸入功率2４３14．97W輸出功率２２0０８.95Ｗ轉(zhuǎn)速１460r/miｎ效率９0。5１61％功率因數(shù)０。9２03定子電阻Ｒ1=０。257Ω轉(zhuǎn)子電阻R2=０．3７8勵磁電抗Ｌｍ=０。2２H定子電抗Ｌr=4.28ｍＨ轉(zhuǎn)子電抗Lｓ=5。８9mH將電機參數(shù)帶入MＡTLAB模型中，調(diào)節(jié)三個PI調(diào)節(jié)器的值，使波形趨于穩(wěn)定.表５。1調(diào)節(jié)器參數(shù)值調(diào)節(jié)器比例放大器G1放大倍數(shù)積分放大器G2放大倍數(shù)積分器限幅調(diào)節(jié)器輸出限幅上限下限上限下限轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器AＳＲ5.864108—10８1８1-181轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器AＴR０。42０70－7080－８0磁鏈調(diào)節(jié)器Ａpsiｒ0。94４２．580—8０８0—８０５。2。2仿真結(jié)果顯示圖5.１1轉(zhuǎn)速輸出波形圖５.12轉(zhuǎn)子電流波形圖5．13轉(zhuǎn)矩波形圖5.14磁鏈波形?總結(jié)隨著我國電力行業(yè)的飛快進展,火電廠的裝機容量和單機容量都日益增大，輸煤系統(tǒng)的規(guī)模也大幅度上升，對其掌握方式、運行水平的要求也越來越高。但是可編程序掌握器問世以前，在火電廠輸煤掌握領(lǐng)域中,繼電器掌握占有主導(dǎo)地位。但是繼電器本身固有的缺陷給火電機組的平安和經(jīng)濟運行帶來了不利影響，用可編程序掌握器對火電廠輸煤系統(tǒng)進行掌握已是大勢所趨.因此本文做了如下工作:（１）對火電廠輸煤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類、原理等方面展開簡略論述，對輸煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀及進展進行了商量。（2）在軟件部分，本文針對輸煤系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)進行的ＰLＣ程序掌握，并重點對皮帶運輸時的速度調(diào)節(jié)進行了轉(zhuǎn)速、磁鏈掌握的矢量掌握系統(tǒng)的變頻調(diào)速.（3)在硬件部分,本文針對該系統(tǒng)所工作的環(huán)境條件選用了礦用的電器開關(guān)設(shè)備，以保持該系統(tǒng)工作的平安性、牢靠性。（4）在軟件調(diào)試部分,本文分別在GXDeｖeloper和Ｍａt(yī)lab軟件環(huán)境中對PLＣ掌握程序和溝通異步電動機帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量掌握系統(tǒng)進行調(diào)試仿真，討論總結(jié)運行結(jié)果和相關(guān)波形圖。由于火電廠輸煤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡潔多樣，掌握策略中參數(shù)眾多,今后還可以加強以下方面的討論：針對輸煤系統(tǒng)中眾多環(huán)節(jié)都進行簡略的PLC掌握，譬如篩煤階段的物質(zhì)識別分離掌握等使用冗余掌握器,與現(xiàn)場情況更加貼切由于本人學(xué)識有限、論文籌備和撰寫時間倉促，對本課題的很多方面還有待深化討論,本論文在某些方面難免存在一些不成熟和欠妥之處,懇請各位老師、專家批判指正，不吝賜教。

致謝本人在本科生就讀期間得到單海鷗老師的悉心指導(dǎo)與熱心幫助。單老師在百忙中花費大量時間,對我的論文中遇到的問題，提出了很多寶貴的建議和意見。他在學(xué)術(shù)上敏銳的洞察力、淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、崇高的敬業(yè)精神、高尚的品德、高度的責(zé)任感都將使同學(xué)受益匪淺，終生難忘，并將激勵我在今后人生道路上奮進拼搏。近四年的本科生生活中,單老師為我供應(yīng)了良好的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境,在此謹向恩師表示崇高的敬意和最誠心的感謝同時感謝學(xué)院老師對我的指導(dǎo)與幫助感謝學(xué)校、自動化與電氣工程學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)與老師，感謝他們對我的直接與間接的幫助與指導(dǎo).最后,我要感謝我的家人在我讀書期間對我了極大的鼓勵和支持，他們?yōu)槲医獬撕箢欀畱n，讓我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中.?參考文獻［１]葛修軍.PLC在電廠輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用［Ｊ］．煤炭技術(shù),28卷第8期［2]張文紅。PLC在輸煤程控系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］。湖北電力，3３卷第5期[3］百度百科.HYPERＬＩNＫ＂http：／／baikｅ．baiｄu．cｏm/vｉew/１3５６1.htｍ＂ｈｔtｐ：//ｂaike.ｂaｉdｕ.ｃｏｍ/ｖｉew/13５61。ｈｔm［4]廖常初．ＦＸ系列PＬC編程及應(yīng)用［M］.機械工業(yè)出版社,201０年１月第１版P41～Ｐ４8［5]李德華。電力拖動掌握系統(tǒng)(運動掌握系統(tǒng)）［M].電子工業(yè)出版社,２0０6[6］裴潤，宋申明．自動掌握原理（上冊）[M］。哈爾濱工業(yè)高校出版社,20０6。［７］陳伯時。電力拖動自動掌握系統(tǒng)［M]．機械工業(yè)出版社,第2版Ｐ２55～P2６2［8]黃忠霖。自動掌握原理的MATLＡB實現(xiàn)[M］.國防工業(yè)出版社，2０07．?［9]徐飛。基于ＭAＴＬＡB的異步電機矢量掌握系統(tǒng)仿真[J]。信息技術(shù)與信息化,20０８，（06)［10］Aｓhfoｒｄ，ＳｕsanJ；Norｔhcraft，ＧregoryB。Ｃｏnvｅｙingmorｅ(orleｓｓ）tｈaｎwｅrealizｅ：Theroｌｅｏfiｍpressｉon—ｍanａgemeｎtinfeedback-sｅｅking［J］。Ｅlsｅvier,Deｃ－1992［11]ＹoonSａngKｉm；ＪｉOＬｅe。ANew-TypｅPLCWiringTrainingＵｓinｇAｕgmenｔｅｄRｅaliｔｙ：ａHｙbridLearningforＴｅchｎologyEｄucatioｎ［C］.2０11ＩnternationalＣｏnfｅｒｅnceonMaｎagｅmeｎtLearnｉngaｎｄBusｉneｓｓTechnｏlogyＥｄuｃａｔｉon,2011—04外文原文ＰＬＣtechnｉquedｉｓｃｕｓｓｉｏnａndfｕｔｕrｅdeｖelopｍｅnｔAlｏｎgwｉtｈthｅｄeｖeloｐｍentoｆtheaｇeｓ，tｈｅtｅｃhｎiquｅｔｈatisnowadａｙsiｓalｓogrａｄuaｌｌyperfeｃt，thｅｃomｐetitｉｏnplａysmorestrong；theoｐerａｔｉonthatlisｔｄepｅnｄｓｔｈeartｉｆiｃialhａsalreadｙｃaｎ’tｓａｔiｓfｉｅdwitｈthｅcurrentｍａn