西门子贺州授权代理商

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由于变频调速具有故障率低、调速精度高、保护功能多、节能效果显著等优点，是对支流调速、电磁滑差调速、电磁滑差调速进行改造的较理想的选择。

1、在回转窑拖动上的应用

近十几年来，我厂回转窑主拖动一直使用支流调速。但这种调速电路复杂，维修难度大，操作繁琐，导致转速不平稳，增加了操作人员的看火难度;直流电动机在温度高、粉尘大的恶劣环境中工作，其炭刷、整流子损坏严重，维修费用高。而交流变频调率高，稳定性好，且交流电动机的价格和维护费用也比直流电动机低得多。

回转窑负载的特点分析：启动时回转窑内的物料处于正下方，在窑起动并不断加速的过程中，整个窑体及窑内的物料克服自身惯性而升速，当物料偏移正下方较大角度时，此时所需转矩较大，这是个加程，一个克服设备巨大惯性的过程。一旦驱动电流克服了这种大惯性负载而起动起来，维持正常运转所需的驱动能量及转矩就很小了。

根据回转窑的这种负载特点，选择变频器及电动机的功率就比较复杂，功率选择过大，起动没问题，但正常运转时出现大马拉小车现象，能耗大，一次性投资加大;功率选择小些适合于正常运行，效率高投资小，但不能正常起动。

我们在4#窑(Ø3.6X65m)和6#窑(Ø3/2.88mX65m)主传动进行了变频调速改造，具体情况参见表1。

参数调试经验：回转窑的负载形式，对变频器进行合理的参数调试十分重要;即在低频段适当提高V/F的值，这样有利于提高电动机出力;但在满足起动要求的情况下，提升值越小越好，这样做能减小电动机损耗，降低电动机温升，避免造成过流保护。

2、在风机上的应用

湿法水泥回转窑大都采用离心通风机调节窑内风量，由于生产过程中工矿的不断变化及其他多种因素的影响，设计选型时，离心通风机通常预留较大富裕量;所以在实际的使用过程中，为满足大窑的工矿要求，在进风管道中设置电动阀门、挡风板等装置，通过阀门开度来调节风量，这种通过增加系统阻力来改变风量的办法，造成大量的电能消耗。而采用调速方式调节风量节电效果就十分理想。

风机调速节电原理：对风机进行调速控制属于减少空气动力节电方法，是一种比较理想的节电方式。它和调节风门控制风量方法向比较，有明显的节电效果。从附图风机特性曲线可说明其节电原理。图中曲线(1)为风机在恒速下，风压-风量(H-Q)特性;曲线(2)为恒速下功率-风量(N-Q)特性;曲线(3)为管网风阻特性(风门开度全开)。设风机按设计要求工作在A点的效率较高，输出风量Q1为**，此时轴功率P1与Q、H1的乘积与面积(AH1OQ1)成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2(例如50%风量时)，如采用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线(4)。系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行，从附图中看到，风压反而增加，轴功率P2与面积(BH2OQ2)成正比减少不多。如果采用调速控制方式，风机转速由N1降到N2，根据风机参数的比例定律，画出在转速N2下的风压-风量(H-Q)特性如曲线(5)所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率P3(相当于面积CH3OQ2)显著减少，节省的功率损耗大小ΔP与面积(BH2H3C)成正比，节能的经济效益是十分明显的。

我厂分别在7#窑风机和6#窑尾排风机上进行了变频调速改造，其中7#窑风机上进行了变频调速改造，其中7#窑风机原来采用的160KW低压电动机，风门开度一般在50%~60%，用变频器进行改造，平均节电达51%。

6#窑尾排风机原来采用的是460KW高压电动机，平均风门开度不到60%，我们的改造方案是选用Y473型风机，配215KW低压电动机，用美国A-B变频器进行控制，平均节电达47%。

关键参数调定：对风机这种负载，关键是起动时间、停车时间的参数调整好，开始我们曾设定过20、40和60S几种,由于风机惯量大，在升速和降程中出现过压掉闸现象，反复调试后，较好把时间设为90~120S之间，升、降调速正常。两台设备的应用情况如表2所示。

3、在蓖式冷却机上的应用

由于水泥熟料蓖式冷却机工作在恶劣环境中，易造成直流电动机整流子、炭刷磨损较快，需经常停机检修、维护，不仅需投入较多的工作量，检修成本高;而且由于经常停机，使熟料不能快速冷却，造成冷却机因高温损坏，严重的影响了生产的正常组织。为此对这几台蓖式冷却机进行了变频调速改造。具体情况见表3。

关键参数：减速时间、再生回馈控制

由于蓖式冷却机蓖床是往复运动，每个运动周期由正向加速→正向减速→停止→反向加速→停止循环组成，如果此时电动机处于加速状态，电动机的作用大于蓖床的阻力，电动机正常工作;当电动机转到给定速度后，蓖床由停止→反向加速(或停止→正向加速)过渡时，由于蓖床受物料的阻力作用和传动力臂重力作用，会对电动机产生一个反向加速度力，使电动机在此时处于发电状态，由此产生回馈控制电动势叠加在电动机定子上，变频器产生过压保护动作，所以应反复调整再生回馈控制参数，对于富士变频器应调参数34。另外对于减速时间，当设定较小时，在转速下调或停车时也经常出现过压报警，应适当延长停车时间。

4、在煤粉喂料设备上的应用

我厂共有7台煤粉喂料单管机或双管机，原来均采用电磁滑产调速。由于煤粉中经常混有各种杂物，时常造成堵塞、喂料机机械传动系统弯曲变形，甚至电动机烧毁现象，严重影响了设备的正常运行。

针对电磁滑差调速的缺陷，我们在7台煤粉喂料设备上已全部改为了变频调速。具体情况见表4。

关键参数设定：较低频率。由于煤粉中经常混有各种杂物，起动时往往负荷较大，除我们适当选大电动机和变频器容量外，关键是设定一个起动频率，这样有足够的转矩使电动机正常起动。

5、在隔膜泵上的应用

我厂7#窑使用的隔膜泵是我国**台国产隔膜泵，1993年投入使用，设计流量为120M³/h,由电动机带动皮带和齿轮传动，通过连杆使活塞往复运动，通过隔膜的压力把料浆喷射到窑内。由于根据窑内生产情况，不断的通过调节电动机速度来调节料浆流量，所以是变负荷负载。我们采用frn132g7-4变频器堆30kw电动机进行控制，通过几年的使用证明，运行十分可靠，噪声较低，机械传动装置的运行周期提高60%，大大降低了检修成本。另外由于是变负荷调速，节电效果十分明显达42%.

关键参数调整：起动和停车时间。

根据生产工艺的要求，加减速不能太快，以保护隔膜，我们把起动时间和停车时间分别设为40和30s.

6、在水泥选粉机上的应用

我厂III组选粉机原来使用电磁滑差调速，由于环境十分恶劣，经常出现故障停车现象，给生产造成很大影响。

关键参数设定：捕捉再起动。

根据选粉机工艺生产要求，在起动选粉机之前，首先要开起排风机，而选粉机的结构决定了排风机运行时选粉机本体跟着旋转，从而造成了选粉机起动前电动机已有一个转速。如果此时起动变频器给选粉机送电将造成变频器过流跳闸，反复调整总是出现这种现象。最后把捕捉再起动常数设定为2，起动正常，原因是出厂时捕捉再起动常数为0，允许电动机在静止状态下正常起动，然而，起动前电动机在旋转或被负载带动时，再回到变频器给定值之前电动即将被制动，这将导致过流跳闸。把捕捉再起动参数设为2后，通过捕捉再起动功能，变频器能捕捉电动机的转速并且驱动电动机从这个速度一直达到给定值。

在PLC的编程语言中，梯形图是较为广泛使用的语言，通过PLC的指令系统将梯形图变成PLC能接受程序，由编程器键入到PLC用户存储区去。而梯形图与继电器控制原理图十分相似，主要原因是PLC梯形图的发明大致上沿用户继电器控制电路的元件符号，仅个别处有些不同。

PLC与继电器控制的主要区别有以下几点：

（1）组成器件不同

继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成的。而PLC是由许多“软继电器”组成的，这些“继电器”实际上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。

（2）触点的数量不同

硬继电器的触点数有限，一般只有4至8对；而“软继电器”可供编程的触点数有无限对，因为触发器状态可取用任意次。

（3）控制方法不同

继电器控制是通过元件之间的硬接线来实现的，因此其控制功能就固定在线路中了，因此功能专一，不灵活；而PLC控制是通过软件编程来解决的，只要程序改变，功能可跟着改变，控制很灵活。又因PLC是通过循环扫描工作的，不存在继电器控制线路中的联锁与互锁电路，控制设计大大简化了。

（4）工作方式不同

在继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态，该合的合，该断的断。而在PLC的梯形图中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，从客观上看，每个“软继电器”受条件制约，接通时间是短暂的。也就是说继电器在控制的工作方式是并行的，而PLC的工作方式是串行的

国际电工**(IEC)曾于1982年11月颁发了可编程控制器标准草案**稿，1985年1月又发表了*二稿，1987年2月颁发了*三稿。该草案中对可编程控制器的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”

定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，是一种计算机。它是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机，是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算机通信联网的功能。

这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作，它还具有“数字量和模拟量输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。

定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。

应该强调的是，可编程控制器与以往所讲的顺序控制器在“可编程”方面有质的区别。PLC引入了微处理机及半导体存储器等新一代电子器件，并用规定的指令进行编程，能灵活地，即用软件方式来实现“可编程”的目的。

可编程序控制器是应用面较广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它已经成为了当代工业自动化的主要支柱之一。