zh-cnGoodspeed Rss10Tue, 02 Dec 2008 14:18:29 GMTSun, 18 May 2008 16:10:58 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/96453/message.aspx　本文主要叙述当前监控<a title="组态软件" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86501.aspx">组态软件</a>在行业应用的一些热点,以力控科技的ForcecontrolV6.0版本为例,阐述了监控组态软件在DCS系统、大型SCADA系统、先进控制、制造业软件应用设计的一些思想，同时论述了监控组态软件今后的一些发展趋势。 <p>　　<strong>一、概述</strong><br>　　随着国家经济实力的不断增强,民族装备业也随之发展起来,国内重大的生产装置越来越多的采用民族的、自有知识产权的控制系统,面对着重大关键装置的国产化控制系统的挑战,力控科技凭借着多年在行业的积累,根据当前的自动化技术的发展趋势开发出新品力控ForcecontrolV6.0监控组态软件,该产品是结合软件业最新技术和大量的用户需求而开发设计的，主要定位于高端自动化系统应用,可以为企业信息化软件、国产DCS控制系统、国产大型SCADA系统、制造业MES等进行相关的监控系统配套，是一个可以和国外同类软件相抗衡的民族工业产品，本文就力控科技的ForcecontrolV6.0软件的设计思想及当前应用热点来做一下探讨。</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/8a88eeeb-cd08-448d-ad45-630ae4646709/image002_new.jpg" target=_blank><img height="312" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/8a88eeeb-cd08-448d-ad45-630ae4646709/image002_new.jpg" width="400"></a></p> <p align="left">　<strong>　二、、产品行业应用设计思想</strong><br>　　ForcecontrolV6.0的设计避免了目前市场上同类软件不是操作过于复 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table>杂或者就是功能过于简单的弊病，针对不同行业对软件的要求，在提升产品功能的前提下，即保证了产品的应用的"灵活性"，又保证了使用的"简单性"，可以适应不同类型的开发者使用，可以在各种行业进行广泛的应用，在完成强大功能的前提下，可以保证快速构建项目,下面就组态软件在工业自动化的几个典型行业进行一下叙述：<br>　　<strong>1、DCS专用系统的应用</strong><br>　　早期的传统DCS系统由于厂家对软硬件一体化的提供方式，HMI软件局限性比较大，同时系统开放性较差，随着WINDOWS平台应用的普及和标准化的趋势,各大DCS、PLC、PAC、FCS、DDC、RTU等不同针对性的控制系统开始互相融合，借鉴各自的专有技术，从产品构架、网络通讯、产品互连，不约而同的走向了互连，比如专用DCS的监控组态软件也从专有的软件走向了开放，采用通用组态软件作为操作站软件已经成为一个潮流，国外同类产品中的组态软件不同程度的都在DCS系统中得到应用,比如SIMENS公司的组态软件WINCC就是一个其中的典范，WINCC做为PCS7的核心组态软件可以和STEP7进行无缝的集成，简化了相关组态工作量，使系统无逢集成。</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/8a88eeeb-cd08-448d-ad45-630ae4646709/image004.jpg" target=_blank><img height="235" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/8a88eeeb-cd08-448d-ad45-630ae4646709/image004.jpg" width="400"></a></p> <p>　　力控科技的DCS专用版可以配合国外主流的控制器构成一体化的DCS系统，完全可以适应DCS系统对软件的诸多要求，例如DCS控制站组态完成后，力控软件作为DCS操作站软件可以和国外相应控制站软件配合做到工艺位号一次生成，同时提供了如PID调节器面板、模拟、开关手操等操作面板，使组态过程更加快速，做到了软硬件一体化，力控在DCS中可以作为操作员站、工程师站、历史站、事件服务器、报警服务器、文件服务器，构成一个完整的DCS系统。 <br>　　<strong>2、大型SCADA系统的应用方式</strong><br>　　大型SCADA系统与其它自动化系统比较是对地理位置相对分散的生产装置进行监控，现场的RTU装置都是工作在无人职守的工作环境，因此对远程监控软件的要求是很高的，SCADA系统中的监控软件的早期应用只是一般的监测、调度和管理，而目前则演变为与其它应用系统如地理信息系统、能源计量系统、生产管理系统以及企业资源管理系统能够进行有效集成的系统，力控软件作为SCADA系统中的调度级的核心部件具备以下几个特点:<br>　　<strong>数据处理：</strong>作为SCADA核心软件，数据处理量可以达到20万点以上，数据吞吐量可以达到14万点每秒，数据库服务器支持Windows、UNIX、Linux等操作系统，并且支持数据冗余备份，极大提高了数据的安全性和数据处理效率；<br>　　<strong>通讯保障：</strong>可以支持各种网络通讯方式，除传统的拨号、电台、以太网等，其它的如移动网络、卫星、微波等网络方式也可以很好的切换，可以适应多条通讯链路并行通信，保证了通讯链路的冗余，另外还解决了因为地理分散导致通讯网络不稳定的隐患；<br>　　<strong>开放性：</strong>开放的数据接口，强大的组件容器可以很好的和第三方软件结合，数据库开放C、C++、DBI、COM、OPC、ODBC、OLEDB等主流通讯接口，适应系统扩展的要求。</p> <p align="center"><img src="http://www.cechinamag.com/images/article/8a88eeeb-cd08-448d-ad45-630ae4646709/image06.jpg"></p> <p>　<strong>　3、力控在制造业的突破</strong><br>　　制造自动化由于行业分类众多,各种行业对组态软件的需求各不相同,比如针对曲线分析,各种行业的分析要求往往不同,同时对报表的要求也很高,,在设计上要考虑适应不同行业的特点，比如ForcecontrolV6.0针对常见的分析曲线组件就提供了64个"方法"以上,而这些函数在力控编译系统里可以任意调用,方便为各种行业提供解决方案，例如，随着新材料的发展，大量的真空炉被采用，而力控提供的专用的温控曲线模块可以方便进行温度过程的监控，力控提供的各种针对制造业的控件方便了软件在行业的深入应用。<br>　<strong>　4、先进控制的理想平台</strong><br>　　中国的优化控制研究多起步于DCS及其上位计算机上的软件开发，这种开发存在诸多弊端：　　<br>　　先进控制软件高度依赖于计算机操作系统和DCS厂家、型号，软件可移植性极差，DCS及其上位机提供的开发环境限制了研发人员能力的发挥，研发人员需要把更多的精力花在熟悉DCS及其上位计算机系统上面，而不是工艺、数学算法和参数的分析上面。<br>　　随着通用监控</strong><a title="组态软件" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86501.aspx"><strong>组态软件</strong></a><strong>的普及，以及PC在自动控制中所占比例的增大，采用监控组态软件+优化控制软件模块实现先进控制的应用例子开始增多，ForcecontrolV6.0监控组态软件可靠的冗余容错功能、有效的内存管理与磁盘读写能力，大容量的历史数据存储能力、高效的数据开放接口有效的提供了先进控制的基础处理平台。<br>　　5、软件开发模式的新突破<br></strong>　　国产组态软件虽多，但大多数都是软件作坊式的开发模式，真正构成规模开发的还很少，力控科技抛弃了原有的瀑布模型开发办法，采用了最新的测试驱动开发，取得软件工程方法的突破，ForcecontrolV6.0开发过程采用了先进软件工程方法："测试驱动开发"， 实现了单元测试和开发同步的开发模式，测试用例覆盖率为99.5%，代码注释 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table><strong>率达到了80%以上，文档和代码一致性达到了90%以上，在一定程度上能够降低重构和功能修改时危险程度。 </strong></p> <p></p> <p><strong>　　三、力控V6.0产品主要特点<br>　　·方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作量；<br>　　·o强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能；<br>　　·支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏；<br>　　·强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性；<br>　　·全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板；<br>　　·提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以"瘦"客户端方式来监控工业现场的解决方案；支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯；<br>　　·支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。</strong></p> <p><strong>　　四、监控组态软件行业发展趋势<br>　　中国的自动化配套发展的情况是非常灵活多变的，通用的组态软件应该可以适应各种行业的定制化需求，比如制造业的需求变化比较多，因此要求组态软件构架师在设计上要考虑多种行业的需求，使软件的可"伸缩性"非常强，软件应该适应"e"时代的要求，能够借鉴更多新的计算机理论支持，将新的技术随时融合进来，同时监控组态软件标准化是一个发展趋势, OPC UA标准会成为监控组态软件发展的分水岭，传统的专用DCS系统中的监控组态软件中会更加深入的借鉴通用组态软件设计思想，随着网络化的普及会进一步增加对分布式软件应用的需求数量，力控科技会不断完善力控系列产品，给民族装备业提供一个良好的解决方案，给自动化工程师提供一个理想的、灵活的组态平台。</strong></p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/96453/message.aspx组态软件 嵌入式系统Sun, 18 May 2008 16:09:31 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/96452/message.aspx无论是<a title="先进控制" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86499.aspx">先进控制</a>还是优化控制（本文以下皆统称优化控制），都是充分发挥控制系统潜力、获得最优控制效果的最有效手段。优化控制曾一度是国外工艺专利保有者、DCS供应商、装置总包商和专业软件商的专利，高昂的软件成本和人工服务费使国内很多用户对其望而生畏，只有中石化、中石油、行业大型骨干企业有实力采用这种技术。<br>　　随着控制系统开放化进程的加快，国内、国际从事优化控制研究的机构及高校开发的优化控制系统和理论获得了更多在装置上进行试验的机会，在这个进程中，监控<a title="组态软件" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86500.aspx">组态软件</a>也起到了很重要的作用。<br>　　总的来说，中国的优化控制研究多起步于DCS及其上位计算机上的软件开发，这种开发存在诸多弊端：<br>　　1、&nbsp;软件成果高度依赖于计算机操作系统和DCS厂家、型号，软件成果可移植性极差。虽然优化控制的理论是成熟的，存在移植上的可行性，但是作为投用到现场的控制产品，开发人员要解决的问题很多：人机界面问题、数据采集及通信问题、调试方法及手段、可借用的DCS资源问题，等等。<br>　　2、&nbsp;DCS及其上位机提供的开发环境限制了研发人员能力的发挥。<br>　　3、&nbsp;研发人员需要把更多的精力花在熟悉DCS <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table> <p>及其上位计算机系统上面，而不是工艺、数学算法和参数的分析上面。<br>　　优化控制最早与组态软件相结合，是HERISTICS（西雷）公司ONSPEC的软件产品，该产品集组态软件和优化控制算法与一身，用户可以自行组态实现优化控制功能。<br>　　随着通用监控组态软件的普及，以及PC在自动控制中所占比例的增大，采用监控组态软件+优化控制软件模块实现先进控制的应用例子开始增多。<br>　　下面的应用实例具有一定的代表性：<br>　　2000年，中国科技大学吴刚教授在日本横河公司的CENTUM A型集散控制系统上,结合力控?组态软件，对丙烯腈反应器在线操作优化软件ANOpt进行了二次开发,扩充了系统的Web发布功能，也使升级后的ANOpt得到了方便的应用，且易于移植。<br>　　2000年至今，美国控软（ControlSoft）公司的优化控制系统，以力控?组态软件为平台，先后在江西化学有限公司水合控制系统、兰州化工乳胶中心橡胶生产控制系统、齐鲁石化塑料厂循环水处理控制系统 、 广东清远环境再生资源有限公司酒精发酵控制系统、安徽蚌埠迎客松酿造有限公司酒精蒸馏控制系统、四川金路树脂有限公司精馏装置、江西武藏野药业有限公司 生产控制系统、江阴双良复合材料有限公司DCS系统中投运成功。<br>　　2001年韩志刚教授开发的无模型控制器软件以力控?组态软件为平台，在富拉尔基电厂水处理项目的中，采用无模型控制算法，对水处理的加药等控制环节进行了优化控制。<br>　　2006年，美国博软公司使用该公司的无模型自适应控制软件产品CyboCon，以力控?组态软件为平台，在大港油田自备电厂对污水阴阳床自动加药系统进行了优化控制。<br>　<strong>　1．&nbsp;在优化控制应用中，监控组态软件所起作用<br></strong>　　透过组态软件而发挥优化控制软件的作用，已经成为优化控制的重要形式。组态软件能够为优化控制软件提供以下功能扩展：<br>　　1.1&nbsp; 人机界面<br>　　尽管很多优化控制软件的人机界面能力很强，但与通用组态软件相比仍有很多不足，其中工艺画面显示、操作画面显示、参数设定、报警显示/确认/打印、报表打印等工作需要由组态软件实现。<br>　<strong>　</strong>1.2&nbsp; 数据采集<br>　　优化控制需要采集足够完整的数据，组态软件丰富的驱动程序可以满足这一要求。<br>　<strong>　</strong>1.3&nbsp; 控制命令传送<br>　　优化控制软件的运算输出需要借助组态软件的I/O驱动程序送给控制器或I/O，另外操作人员的控制台命令也需要从人机界面上发出。<br>　<strong>　2．&nbsp;优化控制应用对组态软件在功能、技术提出的新要求<br></strong>　　2.1&nbsp;优化控制要求组态软件具备完善、可靠的双机热备功能<br>　　优化控制的运算输出需要借助组态软件送给控制器或过程I/O，这种控制对可靠性的要求丝毫不低于DCS或PLC，组态软件与优化控制软件构成了新型的控制器，因此要求组态软件提供完备的双机热备功能，支持设备冗余、控制网络冗余、服务器冗余、管理网络冗余、客户端冗余等多种冗余模式，主机故障时从机应该在2秒内接管控制权，当主机恢复后如果从机故障可以回切。<br>　　2.2&nbsp;优化控制要求组态软件提供更广泛的控制器通讯驱动程序<br>　　优化控制多借助常规控制器而发挥作用，或用于弥补常规控制器能力的不足，或用于解决常规控制器无法控制的控制回路。因此，组态软件的I/O驱动是否兼容更多控制系统，决定了优化控制能否借助组态软件在这些控制系统上发挥作用。<br>　　2.3&nbsp;优化控制要求组态软件具有快速、大容量的历史数据存储能力<br>　　优化控制软件通过快速数据接口与组态软件通讯，获取建模所需的实时、历史数据，把运算输出通过组态软件送回控制器或I/O。这种应用要求优化控制软件与<a title="组态软件" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86500.aspx">组态软件</a>实现无缝集成，使控制效率更高。<br>　<strong>　</strong>2.4&nbsp;优化控制要求组态软件支持快速、大容量实时、历史数据接口，以便优化控制软件与监控组态软件之间实现快速数据交换。通过快速数据接口即可实现这一目标，另外快速数据接口应能满足20000次/秒的吞吐率。&nbsp;&nbsp;&nbsp; <br>　<strong>　3．&nbsp;影响优化控制、组态软件的其他因素</strong><br>　　3.1 优化控制软件与软PLC（软逻辑）软件密切结合，无论是桌面软逻辑软件还是嵌入式软逻辑软件，都是优化控制软件的优良宿主。<br>　　3.2 标准化技术对优化控制软件的推广提供了很多便利条件，如OPC标准等。<br>　　3.3 随着新型传感器的不断发明、现有传感器精度的不断提高、可再生资源的减少，用户对控制精度、控制质量的要求将逐渐提高，优化控制将逐渐成为重要的控制手段。<br><br><strong>　　展望</strong><br>　　以优化控制、调度指挥、数据挖掘、决策支持为特征的高端应用，是自动控制系统价值挖掘的主要方向，也是自动化程度达到一定程度后的必然趋势，20年前重在普及自动化，提高市场的自动化程度；而今天我们面临的主要任务是提高自动控制系统的控制质量，虽然大工业的DCS和其他控制设备的普及率很 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table>高，但是多数却只发挥着单回路的效果。在我们的控制系统中，复杂回路比例其实很少，复杂回路甚至某些单回路的控制效果都不理想，甚至长期投手动。要改变这种局面，只有选择使用优化控制方法。<br>　　当然，任何优化控制都伴随着工艺的改进与优化，核心技术存在于工艺知识中，信息技术只是工艺控制的实现手段。只有吃透工艺过程，优化控制才能够发挥作用。<br>　　国家发改委宏观经济研究院课题组2006年1月发表的研究报告显示，国内石化、冶金、电力等行业优化控制投用3年内的投入产出比约为1:10至1:30,可见以优化控制软件、监控组态软件、实时数据库为支撑平台的信息技术对于提高经济效益的带动作用是其他手段无法相比的，其对改造传统产业的意义还体现在节能降耗、减少污染物排放等作用，发展前景远大。</p> <p>&nbsp;</p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/96452/message.aspx组态软件 嵌入式系统Sun, 18 May 2008 16:08:10 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/96451/message.aspx　<strong>一、前言</strong><br>　　随着科学技术的发展，人们对水质的要求也越来越高。因此，近几年净水及制水设备的更新和改造也越来越高，为了得到合格的纯净水，对处理设备的自动化要求就显得非常重要，本文介绍了以组态王为上位的人机界面的全自动纯化水制备控制系统。<br>&nbsp;<br>　　<strong>二、工艺流程介绍</strong><br>　　该系统由两部分完成：纯水系统和注射水制备系统<br>　　该系统为反渗透纯水系统，包括一级反渗透、二级反渗透。主要控制系统有原水阀、原水泵、、一级高压泵、一级纯水泵、二级纯水泵等，输入监控点有两个电导率、2个流量、2个PH值、一个水箱液位、1个温度点以及故障信号等。<br>　　注射水制备系统包括1个蒸馏水机、1个注射水泵<br>&nbsp;<br>　　流程监控画面如下： <p>&nbsp;</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/fbc34967-0ac3-432f-96a3-848439219d94/241.jpg" target=_blank><img height="292" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/fbc34967-0ac3-432f-96a3-848439219d94/241.jpg" width="400"></a><br>纯水系统流程画面</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/fbc34967-0ac3-432f-96a3-848439219d94/242.jpg" target=_blank><img height="269" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/fbc34967-0ac3-432f-96a3-848439219d94/242.jpg" width="400"></a></p> <p align="center">注射水制备流程画面</p> <p><br>　　<strong>三、&nbsp;控制系统的构成</strong><br>　　系统配置特点<br>　　下位数据采集可通过PLC完成，如西门子S7-300系列，通过Profibus-DP协议与组态王通讯，上位采用组态王开发监控画面并进行监控，以实现实时控制和动态监控<br>&nbsp;<br>　<strong>　四、&nbsp;控制系统功能介绍</strong><br>　　运行方式：自动运行和手动操作相结合<br>　　用户界面：界面美 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table>观易于操作<br>　　实时监控：动态显示水箱的液位、阀泵的开/关状态等，模拟水流、水质、温度，PH值、液位、阀泵的开关状态、模拟水流、水质的情况自动控制泵阀的开关、流量的大小和出口回流等。<br>　　报警功能：系统有自动报警的功能，并能纪录故障时间、原因等信息。<br>　　打印输出：系统能定时或时时打印故障信息、水箱液位、流量、水质、温度等信息。<br>　　保存数据：系统具有自动保存数据和与其它应用程序交换数据的功能。<br>　　在线帮助：系统提供在线帮助信息，操作员遇到问题能及时得到帮助和指导。<br>　　组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个水处理装置的运行情况、包括水流方向、水箱液位、电导率、PH值、流量、温度和泵阀的开/关状态等。一旦发现故障报警信息，系统即显示明显报警画面，向plc发出相应动作指令，保存并记忆故障发生的时间、方位和原因等原始数据，还可根据客户需求保存历史数据、定时、实时打印数据。<br>&nbsp;<br>　<strong>　五、&nbsp; 结束语</strong><br>　　该系统设计合理、技术先进、运行稳定，维护保养量少，保证了水处理系统的安全运行，提高了水质检测的准确度并减轻了劳动强度。尤其是简单灵活的操作，美观友好的用户界面，可以使系统运行和水质检测便于管理，在对水质要求非常高的制药厂家运行后获得非常高的评价。<br></p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/96451/message.aspx组态软件 嵌入式系统Sun, 18 May 2008 16:03:02 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/96450/message.aspx<strong>一、概述<br></strong>　　在流程行业，很多工艺装置对系统的安全性和容错性要求比较高，比如在石化行业中的重要装置的控制站往往采用双重或者三重冗余来保证系统的安全，由于工艺的复杂，需要多个人机监控站来保证系统的不间断运行，监控层的服务器、客户端、网络都需要进行双重或者多重冗余配置，来保证系统的安全性和稳定性，需要监控软件能提供完整的冗余解决方案。<br>　　目前在国内应用的监控<a title="组态软件" style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline" href="http://www.cechinamag.com/word/86502.aspx">组态软件</a>中，只有少量的国外软件具备全面的冗余解决方案，国产软件厂商中，个别的厂家只是实现的了基本的冗余方式，而在数据吞吐、安全性和容错性上和国外软件还有一定的差距，北京三维力控根据多年在流程行业的应用，开发的力控监控组态软件5.0版本可以支持设备冗余、控制网络冗余、服务器冗余、管理网络冗余、客户端冗余等多种冗余模式，在数据吞吐、网络切换上得到了很大的提高，是国产组态软件中率先对软件冗错提供完整支持完整的产品,使软件在容错方面达到了进口软件的水平,对提高民族装备业的国产化率提供了有竞争力的产品。<br><br><strong>　　二、监控软件冗余方式</strong><br>　　力控支持的典型的冗余方案见下图：&nbsp; <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image002.jpg" target=_blank><img height="307" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image002.jpg" width="400"></a></p> <p align="left">　　上图整个系统的控制站、监控服务器、客户端、网络都是采用冗余 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table>配置，力控软件主从服务器的切换时间最小可以达到2秒，极大的提高了切换速度。<br>　　<strong>2．1、设备冗余</strong><br>　　设备冗余一般要求控制站的电源、CPU、通讯模块都需要进行冗余配置，主从控制器同时连接设备总线来保证数据通讯，一般的 PLC厂家的设备冗余基本都是此类的设计方案，上位机监控软件和此类系统通讯时，要考虑到当主从控制器发生切换时，监控软件的通讯要同步切换来保证从正确的IO设备获取数据。</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image004_new.jpg" target=_blank><img height="330" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image004_new.jpg" width="400"></a>&nbsp;&nbsp;&nbsp; <br>　　设备冗余控制（图2）</p> <p align="left">　　力控软件正常时与主控制器进行通讯，若主设备损坏或者通讯出现故障，软件会根据设备故障标识断开与主控制设备的通讯，而与从控制设备进行通讯的连接，保证了系统的及时切换 ，从而保证了在设备切换的同时，上位机也同时做到及时切换。<br>　<strong>　2．2、监控层服务器冗余</strong><br>　　在SCADA系统中，一般意义上的双机冗余是指监控层服务器冗余，服务器冗余是比较广泛的应用模式，根据控制规模的大小也可以配置一定的客户端来保证操作人员监控、操作的需要，一般的小规模的控制系统可以不需要配置客户端。<br>&nbsp;</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image006.jpg" target=_blank><img height="294" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image006.jpg" width="400"></a></p> <p align="center">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 服务器冗余（图3）</p> <p>　　主站和从站的力控软件在独立工作时都能够通过控制网络和设备进行通讯。在冗余热备模式下，正常工作时只有主站和控制站通讯，从站不和控制站通讯，从站的数据通过主站来进行备份和同步，如果主站出现故障，从站接管主站工作。等主站恢复之后，可以通过自动或手动方式进行干预来进入热备状态，如果主站和从站都正常，用户可以手动地通过控制标志位把工作从当前站切换到热备站（原来的主站）上。</p> <p>　<strong>　2．3、监控层客户端冗余</strong><br>　　力控监控组态软件可以组成一个分布式的网络结构，不同节点的力控可以互相通讯，可以互为服务器和客户端，客户端有标准的C/S网络方式客户端，也有"瘦"客户端，即B/S方式客户端，力控软件的客户端 支持服务器冗余方式，即主服务器因为故障，从服务器接管时，客户端能自动切换到从服务器上。 <br>　<strong>　2．4、控制层网络冗余<br></strong>　　控制网络冗余是力控软件与控制站通过两条物理链路进行网络的连接，控制网络的任意一个节点均安装两块网卡，可以设置在两个网段内，网络分为主网络和从网络，正常时力控软件和控制节点通过主网络通讯，当主网络中断时，力控软件判断网络超时后会自动将网络通讯切换到从网，在主网络恢复正常时，力控的通讯又自动切换到主网线路，系统恢复到正常状况。</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image008_new.jpg" target=_blank><img height="293" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image008_new.jpg" width="400"></a></p> <p>　　<strong>2．5、监控管理层网络冗余</strong><br>　　由力控软件组成的服务器和客户端之间采用以太网通讯，采用双重网络配置，网络可以是2个网段，服务器和客户端都有两套网络设备，如果其中一套网络出现故障，力控客户端会使用另外一套网络设备继续和服务器保持通讯，保证监控网络通讯的连续。<br><br><strong>　　2．6、服务器、网络冗余</strong><br>　　多重冗余方式是指在服务器冗余的基础增加了网络、客户端冗余，服务器和客户端既可以同时工作在同一个网段下，也可以在两个网段内，网络冗余和服务器冗余是相互独立又相互联系的，可以只存在网络冗余，也可以只存在服务器冗余，也可以既有网络冗余又有服务器冗余，力控提供三种冗余配置（单独网络冗余，单独服务器冗余，网络冗余＋服务器冗余），用户可以根据不同情况灵活选择。</p> <p align="center"><a href="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image010.jpg" target=_blank><img height="292" alt="点击看大图" src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image010.jpg" width="400"></a></p> <p>　　在网络冗余和服务器冗余都存在的情况下，优先使用服务器冗余，也就是说，当某一个网段的主站出现故障后首先切换到该网段的从站，如果该网段的从站也故障，再启用冗余网络的主站通讯。<br><br><strong>　　三、软件的数据处理：</strong><br>　　支持冗余的软件要保证实时数据在两台服务器上同时存储和显示，监控站出现故障后，备用站能够接替监控站来工作，并且及时通知操作人员处理监控站的故障，当监控站恢复正常以后，自动接替备用计算机工作，恢复初始的工作状态。<br>　　力控软件工作时，主站工作，从站处于热备状态，主站和从站不停的检测对方的状态，这个检测对方的动作被称为"心跳"。为确保心跳的检测不出现问题，力控支持多重网络结构，即"心跳"可以通过主、从站之间的多条通讯链路进行检测来保证数据备份。<br>　　热备服务器周期性向工作服务器发送数据同步请求，工作服务器响应这些请求，实现两个服务器之间的实时、历史和报警数据同步，同时保证系统的时钟同步。</p> <p align="center"><img src="http://www.cechinamag.com/images/article/08e954ec-dfa4-4425-98d3-04b81b61cf21/image012_new.jpg"></p> <p><strong>　　四、结论：</strong><br>　　力控软件的全面冗余解决方案通过多年在流程行业的不断总结应用，已经在石油、石化、电力的附属装置上得到了广泛应用，在石化系统的罐区、压缩机控制、燃气输送，在石油系统的联合站上等装置上得 <table align="left"> <tbody> <tr> <td id="Adimg"></td></tr></tbody></table>到了广泛的应用，其中很多项目都应用在国家的重点工程上，为民族装备制造业水平的提高贡献了自己的力量。</p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/96450/message.aspx组态软件 嵌入式系统Sun, 30 Dec 2007 21:00:42 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56324/message.aspx<p><font color="#1111ee" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器</font><font color="#1111ee" size="4">损坏。但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的雷电吸</font><font color="#1111ee" size="4">收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区，这一问题尤为重要，如果电源是架</font><font color="#1111ee" size="4">空进线，在进线处装设变频专用避雷针（选件），或有按规范要求在离变频器</font><font color="#1111ee" size="4">20m的远处做专用保护接地。如果电源是电缆引入，则应做好控制室的防雷系</font><font color="#1111ee" size="4">统，以防雷电窜入破坏设备。</font></p><font color="#1111ee" size="4"> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 还要注意变频器与驱动电机之间的距离一般不超过50米，若需要更长的距离则应降低载波频率或增加输出电抗器（选件）为佳。<br></p></font>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56324/message.aspx变频器与传动 变频器Sun, 30 Dec 2007 20:59:28 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56323/message.aspxSPMC75系列单片机采用凌阳科技设计开发的16位微控制器芯片，其内核采用凌阳科技自主知识产权的u'nSP（Microcontroller and Signal Processor）微处理器。SPMC75系列单片机集成了能产生变频电机驱动的PWM发生器、多功能捕获比较模块、BLDC电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等硬件模块；以及多功能I/O口、同步和异步串行口、ADC、定时计数器等功能模块，利用这些硬件模块支持，SPMC75可以完成诸如家电用变频驱动器、标准工业变频驱动器、多环伺服驱动系统等复杂应用。下面介绍SPMC75系列单片机资源特性： <table cellSpacing="0" cellPadding="0" width="98%" align="center" border="0"> <tbody> <tr> <td vAlign="top">■ 高性能的16位CPU内核<br>　 －凌阳16位u'nSP处理器<br>　 －2种低功耗模式：Wait/Standby<br>　 －片内低电压检测电路<br>　 －最高系统频率Fsys：24MHz<br>■ 片内存储器<br>　 －32KW (32K×16bit) Flash<br>　 －2KW (2K×16bit) SRAM<br>■ 工作温度： -40 ℃～85 ℃<br>■ 10位ADC模块<br>　 －可编程的转换速率，最大转换速率100Ksps<br>　 －6 ～ 8个通道<br>　 －可与PDC或MCP等定时器联动，实现电机控制中的电参量测量<br>■ 串行通讯接口<br>　 －通用异步串行通讯接口(UART)<br>　 －标准外围接口(SPI)<br>■ 可编程看门狗定时器<br>■ 内嵌在线仿真电路ICE接口：可实现在线仿真、调试和下载<br>■ MCP定时器<br>　 －能产生三相六路可编程的PWM波形，如三相SPWM、SVPWM等<br>　 －提供PWM占空比值同步载入逻辑<br>　 －可编程硬件死区插入功能，死区时间可设定<br>　 －可编程的错误和过载保护逻辑<br>■ PDC定时器<br>　 －可同时处理三路捕获输入<br>　 －可产生三路PWM输出（中心对称或边沿方式）<br>　 －BLDC驱动的专用位置侦测接口<br>　 －两相增量码盘接口，支持四种工作模式<br>　　 拥有四倍频电路<br>■ TPM定时器<br>　 －可同时处理二路捕获输入<br>　 －可产生二路PWM输出（中心对称或边沿方式）<br>■ CMT定时器<br>　 －通用16位定时/计数器<br>■ 封装<br>　 －QFP和SDIP两种封装<br>　 －42 ～ 80脚系列</td></tr></tbody></table>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56323/message.aspx变频器与传动 变频器Sun, 30 Dec 2007 20:57:14 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56322/message.aspx&nbsp; <table style="WORD-BREAK: break-all" cellSpacing="0" cellPadding="0" width="95%" align="center" border="0"> <tbody> <tr> <td width="2" rowSpan="2">&nbsp;</td> <td class="info"_txt id="fontsize"_6562 vAlign="top" height="97"> <table cellSpacing="0" cellPadding="12" align="left" border="0"> <tbody> <tr> <td></td></tr></tbody></table> <p> <table cellSpacing="0" cellPadding="10" align="left" border="0"><font size="4"><br><font color="#1111ee"></font></font> <tbody><font size="4"><br><font color="#1111ee"></font></font> <tr><font size="4"><br><font color="#1111ee"></font></font> <td><font size="4"><!--插入广告JS代码--><font color="#1111ee"></font></font></td></tr></tbody></table><font color="#1111ee" size="4"><img height="411" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141734734.jpg" width="275" border="0">&nbsp;<br>·采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。<br>·FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是低成本控制伺服与步进电机的较好选择！<br>·PLS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。<br>·所谓绝对位置控制(DRVA),就是指定要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。<br>·实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。<br>·程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。)<br>·说明：<br>·在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能)<br>·32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。当正转动作到A点时，D8140的值是3000。此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。<br>·当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。<br>·当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！ <br></font> <p>&nbsp;</p><br> <p><font color="#1111ee" size="4">·把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)：<br>·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。D8140的值为0<br>·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;<br>·一般两相步进电机驱动器端子示意图：<br>·FREE+，FREE-：脱机信号，步进电机的没有脉冲信号输入时具有自锁功能，也就是锁住转子不动。而当有脱机信号时解除自锁功能，转子处于自由状态并且不响应步进脉冲。<br>·V+，GND：为驱动器直流电源端子，也有交流供电类型。<br>·A+，A-，B+，B-分别接步进电机的两相线圈。&nbsp;&nbsp;<br><br><img height="16" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141737580.gif" width="16" border="0">此主题相关图片如下：<br><a href="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141737621.jpg" target=_blank><img height="228" alt="点击看大图" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141737621.jpg" width="400"></a><br><br><img height="16" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141737580.gif" width="16" border="0">此主题相关图片如下：<br><img height="116" alt="按此在新窗口浏览图片" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/2007724141738371.jpg" width="288" border="0"></font></p><!-- End: CommunityServer.Discussions.Controls.PostDisplay.TextPost --></td></tr></tbody></table>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56322/message.aspxPLC PLC/PACSun, 30 Dec 2007 20:56:07 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56321/message.aspx<table cellSpacing="0" cellPadding="12" align="left" border="0"> <tbody> <tr> <td></td></tr></tbody></table>1　引言&nbsp;<br>空压机在工业生产中有着广泛地应用。它担负着为所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。因此它运行的好坏直接影响生产工艺。空压机的种类主要有活塞式、螺杆式，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。&nbsp;<br>2　电机原理及空压机加、卸载供气控制方式存在的电能浪费&nbsp;<br>2（1）交流异步电动机的转速公式为:<br>　　　　　　　　　　　　　　　　n=60f（1-s）/p<br>　　　　　　　　　　　　　　　　其中&nbsp;n—电机转速　　　f—运行电频率;<br>　　　　　　　　　　　　　　　　p—电机极对数　　　　&nbsp;s—转差率;<br>2（2）&nbsp;空压机加、卸载供气控制方式存在的问题&nbsp;<br>2.1&nbsp;能耗分析&nbsp;<br>　　加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:<br>　　Pmax＝（1＋δ）Pmin<br>δ是一个百分数，其数值大致在15%～30%之间。&nbsp; <p>在加、卸载供气控制方式下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分:<br>（1）&nbsp;加载时的电能消耗&nbsp;<br>　　在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量，从而导致电能损失。另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。&nbsp;<br>（2）&nbsp;卸载时电能的消耗&nbsp;<br>　　当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～25%（这还是在卸载时间所占比例不大的情况下）。换言之，该空压机20%的时间处于空载状态，在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。&nbsp;<br>2.2&nbsp;其它不足之处&nbsp;<br>（1）靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量和维修成本。&nbsp;<br>（2）&nbsp;频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀的耐用性得不到保障。&nbsp;</p> <p>3　恒压供气控制方案的设计&nbsp;</p> <p>　　针对原有供气控制方式存在的诸多问题，可应用变频调速技术进行恒压供气控制。采用这一方案时，我们可以把管网压力作为控制对象，压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值P0作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器VVVF，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。&nbsp;</p> <p>4　系统元器件的选配及系统的安装与调试&nbsp;&nbsp;<br>（1）&nbsp;安装&nbsp;<br>　　控制柜安装在空压机房内，与原控制柜分离，但与压缩机之间的主配线不要超过30m。控制回路的配线采用屏蔽双绞线，双绞线的节距在15m以下。另外控制柜上装有换气装置，变频器接地端子一定不能与动力接地混用，以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。&nbsp;</p> <p><br>（2）&nbsp;调试&nbsp;<br>　a）&nbsp;变频器功能设定（不同的工况及控制方式，功能设定可能不同）&nbsp;</p> <p>　01-00=1设定为1:运行指令由外部端子控制&nbsp;<br>　01-05=20加速时间:设定为20S,具体数值根据工况及生产要求&nbsp;<br>　01-06=20减速时间:设定为20S<br>　01-10=50最大频率:设定为50Hz（等于电机额定频率）<br>　01-24=1&nbsp;（设为标准电机）<br>　01-25=100-105&nbsp;电机过载保护水平:具体数值根据工况及生产要求&nbsp;<br>　05-00=1&nbsp;PI控制方剑荷栉行?I&gt;</i>&nbsp;<br>　05-01=0&nbsp;PI调节误差极性：设为正极&nbsp;<br>　05-02=0&nbsp;PI给定信号选择：设为0<br>　05-03=72%&nbsp;（给定压力值）&nbsp;PI数字给定值&nbsp;（100%对应10KG）<br>　05-04=1或2　PI反馈信号选择&nbsp;<br>　05-07=5-10&nbsp;积分时间&nbsp;5-10秒&nbsp;<br>　05-09=25&nbsp;PI调节运行最小频</p> <p>（3）&nbsp;调试中其他事项&nbsp;<br>增加工变频装置,整套改造装置并不改变空压机原有控制原理，原空压机系统保护装置依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁，大大的提高了系统的安全、可靠性。&nbsp;<br>在调试过程中，将下限频率调至40Hz，然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测，电机温升约2-4℃之间，属正常温升范围，油温基本无变化，排气温度下降5℃。所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作很安全。&nbsp;<br>（4）节电数据&nbsp;</p> <p><img style="WIDTH: auto; HEIGHT: auto" alt="" src="http://www.wxw120.com/UploadFiles/200781395624734.gif" border="0"><br></p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56321/message.aspx电子电器 其他技术Sun, 30 Dec 2007 20:54:48 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56319/message.aspx<table cellSpacing="0" cellPadding="12" align="left" border="0"> <tbody> <tr> <td></td></tr></tbody></table>节电已经开始在中国泛滥，真正谈技术的不多，真正公正的谈技术的更少，节电技术确实是利国利民，通常有两大类，一是人为地控制设备的用电浪费；二是用节电器来减少设备的不必要的用电浪费。所有的节电基础都是在减少不必要的浪费的前提上。 <p></p> <p>下面我就说说常见的几种节电技术： <br>1、补偿类：高压补偿和低压补偿，目前绝大部分厂家只能做低压的，而在低压补偿这种产品能做好的也不多，虽然里面就只有电容和电抗器，但根据不同的现场的电气节点的相关参数如何设计是不清楚的，这就是市场上常有的系统补偿类产品经常烧毁的缘故；不是这种节电技术不行，是设计者不懂如何设计的缘故。 </p> <p>2、电机调速类：常见的就是高、低压电机变频调速，这种技术已经相当成熟，是一种很受市场中肯的节电技术，其本身是一种工控产品的一种先进的传动调速技术。 </p> <p>3、电机轻载荷运行斩波降压类：这类产品的应用前提是电机的负载较轻才有效果，最好是负载运行较平稳，效果会较好，也有厂家用星型/三角型转换来使电机降压运行达到节能的目的，但实际效果没有斩波降压好。 </p> <p>4、气体放电灯感性负载灯光降压类：这类产品大多是采用变压器电磁耦合相位反向补偿，达到降低输出电压的目的，从而让灯具的运行电流减少而达到节电的目的，这类产品做节电项目改造，或多或少对灯具照度有损失。 </p> <p>5、配电系统消谐滤波补偿降损类：这类产品同高、低压补偿类产品是有本质区别的，虽然也都是电容和电抗器，但设计参数截然不同，目前还没有几个节电厂家能做好，关键是不知道如何测试现场电气参数。</p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56319/message.aspx电子电器 其他技术Sun, 30 Dec 2007 20:53:48 GMThttp://blog.cechinamag.com/wqshand/56318/message.aspx<p class="MsoNormal" style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">1</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">引言</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">20</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">世纪</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">60</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年代以后，电力电子器件经历了</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">SCR</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（晶闸管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">GTO</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（门极可关断晶闸管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">BJT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（双极型功率晶体管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">MOSFET</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（金属氧化物场效应管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">SIT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（静电感应晶体管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">SITH</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（静电感应晶闸管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">MGT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">MOS</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">控制晶体管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">MCT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">MOS</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">控制晶闸管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">IGBT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（绝缘栅双极型晶体管）、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">HVIGBT</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">20</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">世纪</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">70</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年代开始，脉宽调制变压变频（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">PWM</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">－</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">VVVF</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）调速研究引起了人们的高度重视。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">20</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">世纪</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">80</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年代，作为变频技术核心的</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">PWM</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">PWM</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">模式效果最佳。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">20</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">世纪</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">80</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman">VVVF</font></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频器已投入市场并获得了广泛应用。</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><font face="Times New Roman"> <span lang="EN-US"><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p></span></font></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频器控制方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　低压通用变频输出电压为</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">380</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">～</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">650V</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">，输出功率为</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">0.75</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">～</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">400kW</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">，工作频率为</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">0</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">～</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">400Hz</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">，它的主电路都采用交直交电路。其控制方式经历了以下四代。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2.1U/f=C</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">的正弦脉宽调制（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">SPWM</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）控制方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2.2</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">电压空间矢量（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">SVPWM</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）控制方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2.3</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">矢量控制（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">VC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Ia</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Ib</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Ic</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Ia1Ib1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Im1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">、</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">It1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Im1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">相当于直流电动机的励磁电流；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">It1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2.4</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">直接转矩控制（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">DTC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">1985</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年，德国鲁尔大学的</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">DePenbrock</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2.5</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">矩阵式交—交控制方式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">VVVF</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交－直－交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交－交变频应运而生。由于矩阵式交－交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">l</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——自动识别（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">ID</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——实现</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Band</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">—</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Band</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">控制按磁链和转矩的</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Band</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">－</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">Band</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">控制产生</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">PWM</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">信号，对逆变器开关状态进行控制。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">&lt;2ms</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">），很高的速度精度（±</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">％，无</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">PG</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">反馈），高转矩精度（</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">&lt;</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">＋</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">3</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">％）；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">0</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">速度时），可输出</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">150</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">％～</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">200</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">％转矩。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">3</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频器控制方式的合理选用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。目前市场上低压通用变频器品牌很多，包括欧、美、日及国产的共约</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">50</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">多种。选用变频器时不要认为档次越高越好，而要按负载的特性，以满足使用要求为准，以便做到量才使用、经济实惠。表</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">中所列参数供选用时参考。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">4</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">转矩控制型变频器的选型及相关问题</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　基于调速方便、节能、运行可靠的优点，变频调速器已逐渐替代传统的变极调速、电磁调速和调压调速方式。在推出</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">PWM</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">磁通矢量控制的变频器数年后，</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">1998</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">年末又出现采用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">DTC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">控制技术的变频器。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">ABB</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">公司的</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">ACS600</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">系列是第一代采用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">DTC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">技术的变频器，它能够用开环方式对转速和转矩进行准确控制，而且动态和静态指标已优于</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">PWM</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">闭环控制指标。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　直接转矩控制以测量电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入。该模型每隔</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">25</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">μ</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">s</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较，以确定最佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">4.1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">选型原则</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　首先要根据机械对转速</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">最高、最低</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">和转矩</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">起动、连续及过载</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">的要求，确定机械要求的最大输入功率</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">即电机的额定功率最小值</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">。有经验公式</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">P=nT/9950(kW)<o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">式中</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">:P</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——机械要求的输入功率</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(kW)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">n</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——机械转速</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(r/min)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">；</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">T</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">——机械的最大转矩</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">(N</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">·</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">m)</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　然后，选择电机的极数和额定功率。电机的极数决定了同步转速，要求电机的同步转速尽可能地覆盖整个调速范围，使连续负载容量高一些。为了充分利用设备潜能，避免浪费，可允许电机短时超出同步转速，但必须小于电机允许的最大转速。转矩取设备在起动、连续运行、过载或最高转速等状态下的最大转矩。最后，根据变频器输出功率和额定电流稍大于电机的功率和额定电流的原则来确定变频器的参数与型号。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">　　需要注意的是，变频器的额定容量及参数是针对一定的海拔高度和环境温度而标出的，一般指海拔</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">1000m</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">以下，温度在</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">40</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">℃或</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">25</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">℃以下。若使用环境超出该规定，则在确定变频器参数、型号时要考虑到环境造成的降容因素。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">4.2</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频器的外部配置及应注意的问题</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">1</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）选择合适的外部熔断器，以避免因内部短路对整流器件的损坏变频器的型号确定后，若变频器内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器，变频器与电源之间应配置符合要求的熔断器和隔离开关，不能用空气断路器代替熔断器和隔离开关。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">2</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）选择变频器的引入和引出电缆根据变频器的功率选择导线截面合适的三芯或四芯屏蔽动力电缆。尤其是从变频器到电机之间的动力电缆一定要选用屏蔽结构的电缆，且要尽可能短，这样可降低电磁辐射和容性漏电流。当电缆长度超过变频器所允许的输出电缆长度时，电缆的杂散电容将影响变频器的正常工作，为此要配置输出电抗器。对于控制电缆，尤其是</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">I/0</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">信号电缆也要用屏蔽结构的。对于变频器的外围元件与变频器之间的连接电缆其长度不得超过</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">10m</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">3</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">）在输入侧装交流电抗器或</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">EMC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">滤波器根据变频器安装场所的其它设备对电网品质的要求，若变频器工作时已影响到这些设备的正常运行，可在变频器输入侧装交流电抗器或</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">EMC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">滤波器，抑制由功率器件通断引起的电磁干扰。若与变频器连接的电网的变压器中性点不接地，则不能选用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">EMC</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">滤波器。当变频器用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">500V</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">以上电压驱动电机时，需在输出侧配置</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">du/dt</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">滤波器，以抑制逆变输出电压尖峰和电压的变化，有利于保护电机，同时也降低了容性漏电流和电机电缆的高频辐射，以及电机的高频损耗和轴承电流。使用</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">du/dt</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">滤波器时要注意滤波器上的电压降将引起电机转矩的稍微降低；变频器与滤波器之间电缆长度不得超过</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">3m</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p style="WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 120%"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''">5</span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">结语</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><br></span><span style="FONT-SIZE: 9pt; mso-ascii-font-family: ''; mso-hansi-font-family: ''">变频器的选型是一项需要认真对待的工作，目前市场上低压通用变频器的品种及规格很多，选择时应按实际的负载特性，以满足使用要求为准，以便做到量才使用，经济实惠。</span><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; FONT-FAMILY: ''"><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"><span lang="EN-US"><font size="3"><font face="Times New Roman">&nbsp;<o:p></o:p></font></font></span></p> <p>&nbsp;</p>http://blog.cechinamag.com/wqshand/56318/message.aspx变频器与传动 变频器