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GS10恒压供水控制器
　　1.可编程设定多种泵工作方式，最多可拖5台泵+1台小泵循环启动；
　　2.可选配的RS485远程通讯接口，标准组态软件支持远程通讯；
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　　11.系统补水控制时，具有超压自动泄水控制功能；
　　12.具有供水附属小泵控制功能，可设定小泵变频或工频模式；
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　　15.具有手操器功能，可手动调节输出电压来控制变频器的频率；
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　　主要经营品牌有：伟创电气、金田变频器、新乡市特种电机、浙江东计同步器等国内知名品牌，另外我公司自主研发生产组装的配电柜得到客户的高度认可。
上一条：抱歉暂无数据
下一条：抱歉暂无数据伟创变频器应用方案集_甜梦文库
伟创变频器应用方案集
伟创电气 1 目录 一、引言 ????????????????????????? 2 二、应用方案 1、风机、水泵改造应用方案 ???????????????? 3 2、变频恒压供水应用方案 ??????????????? 5 3、空压机变频节能改造 ?????????????????? 8 4、AC60-ZK 系列注塑机专用变频器节电改造方案 ?????? 12 5、 AC60-ZK 系列变频器在 EVA 发泡机上的应用 ??????? 15 6、锅炉燃烧系统变频节能改造方案?????????????? 17 7、滑差电机变频改造节能应用方案?????????????? 19 8、水泥行业的节能改造应用案例 ????????????? 20 9、变频器在污水处理厂的应用 ????????????? 23 10、中央空调节能控制系统方案 ????????????? 25 11、AC60 变频器在纸机同步传动控制系统的应用 ??????? 28 12、AC60 变频器与西门子 S7-200 通讯在同步纸机上的应用 ??? 30 13、AC62-L 系列变频器在直进式拉丝机上的应用 ??????? 34 14、AC62-L 系列在水箱式（双变频）拉丝机上的应用 ????? 39 15、AC62-L 系列变频器在折纸机上的应用 ????????? 43 16、伟创张力变频器在无张力开幅验布机上的应用 ?????? 46 17、伟创变频器 EPS 解决方案 ??????????????? 48 18、矿井提升机的变频调速改造方案 ???????????? 51 19、变频器在保温棉生产线的成功应用 ??????????? 53 20、伟创变频器在金属钢带收放卷设备上的应用 ??????? 54 21、AC60 变频器在不锈钢管成型机械上的应用 ??????? 55 22、变频器在油田磕头机上的应用 ????????????? 58 23、AC60 系列变频器在工业洗衣机上的应用 ????????? 60 24、AC60 变频器在糖厂压榨机上的运用 ??????????? 63 25、AC60-Q 系列变频器在球磨机上的应用 ????????? 64 26、AC60 纺织专用型变频器的应用方案 ?????????? 66 27、变频器在染整行业中的应用 ????????????? 68 28、AC60 变频器在塑料挤出机上的应用实例 ???????? 69 29、AC60 变频器在高速旋切机械上面的应用 ????????? 71 30、伟创变频器在自动扶梯上的改造应用 ?????????? 72 31、AC60 通用变频器在数控雕刻机上的应用 ???????? 74 32 、 AC32 系 列 355KW/660V 变 频 器 在 自 来 水 行 业 的 成 功 应 用 ? 74 33 、 AC60 系 列 变 频 器 与 几 种 主 流 PLC 及 人 机 通 讯 实 例 ? ? ? ? ? 75 三、通用变频器的选型和使用 ??????????????? 87 四、变频器维护护基本知识 ??????????????? 96 伟创电气2 伟创电气的用户朋友： 你们好！ 感谢您选用伟创电气公司生产的变频调速器。 也谢谢大家对我们工作的支持与理 解。 伟创电气有限公司是一家集研发、制造、销售、服务于一体的高科技公司。公司 目前拥 有 AC10、AC20、AC32、AC60、AC61、AC62 等多种系列的产品，广泛应用 于能源、化工、冶 金、纺织、机床、造纸、塑胶、节能改造等行业。产品具有先进的控制方式，实 现了高转矩、 高精度、高可靠性、宽调速驱动。丰富的功能设计，为用户提供简易 PLC、PID 调节器、编 程输入输出端子、RS485 接口、脉冲频率输入输出、张力控制和其它特殊行业 专用控制功能 等等多种强大控制功能。为设备配套、工程改造、自动化控制及特殊行业应用提 供了高度集 成的解决方案。 以下是伟创变频调速器在部分行业的应用介绍，实际应用方案及变频器的一些 相关知 识。希望能给各位在使用变频器上有一些帮助，因编制时间匆忙，有不妥之处还 请大家谅解。 在使用过程中，如遇有疑难问题或特殊要求，请随时同本公司办事处联络，也可 直接 同本公司客户服务中心联系，我们将竭诚为您服务。 技术支持热线：2 伟创电气是您长期的合作伙伴！ 深圳市伟创电气有限公司 2008 年 8 月 26 日伟创电气 3 风机、水泵改造应用方案 近几年我国经济持续高速发展， 能源问题越来越来成为行业发展的挚肘，并且随 着能 源价格的快速上涨， 国内市场的激烈竟争，节能成为许多行业发展面临的主要问 题，节能成 为许多行业发展面临的主要问题，特别是一些能耗比较大的行业如制药、化工行 业等等。能 源是国家重要的物质， 能源的供需矛盾已成为制约我国社会主义经济建设的主要 因素之一。 在能源问题上国务院提出“节约与开发并重”的方针，就是依靠技术进步，把节 约能源以解决 能源问题作为我国重要的技术经济政策。 据不完全统计，全国风机、水泵、压缩机就有 1500 万台电动机，用电 量占全国总发电量的 40～50%，这些电动机大多在低的电能利用率下运行，只要将这些电动机 电能利用率 提高 10～15%，全年可节电 300 亿 KW 以上。 根据火电设计规程 SDJ-79 规定，燃煤锅炉的送、引风机的风量裕度分 别为 5%和 5%～ 10%，风压裕度分别为 10%和 10%～15%。设计过程中很难计算管网的阻力、 并考虑到长 期运行过程中发生的各种问题， 通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型 的依据，但 风机的型号和系列是有限的， 往往选取不到合适的风机型号时就往上靠，裕度大 于 20～30% 比较常见。 因此这些风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产 工艺对风量 的要求。风机机械特性为平方转矩特性，风机运行时，靠调节风门或者风道档板 的开度来调 节风机风量的方法，称为节流调节。在节流调节过程中，风机固有特性不变，仅 仅靠关小风 门或挡板的开度，人为地增加管路的阻力，由此增大管路系统的损失，不利于风 机的节能运 行。 采用调速控制装置， 通过改变风机的转速，从而改变风机风量以适应生产 工艺的需要， 这种调节方式称为风机的调速控制。风机以调速控制方式运行能耗最省，综合效 益最高。交 流电机的调速方式有多种、 变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现风机的 无级调速， 并可方便地组成闭环控制系统、实现恒压或恒流量的控制。 节能原理 常见风机、 水泵系统大多数是靠阀门来调节出水流量或压力。实际上电机的转速 没有改 变，只是通过阀门调节风量。由于设计时，系统是按最大的负载来设计的、在实 际运行当中， 绝大部分时间系统是不可能运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的 潜力就较大， 其中， 可以根据工艺流程和环境温度随机灵活调节电机转速，原来只是改变阀门 开度大小作 出相应调节，存在很大的浪费。 风压系统的流量与压差是靠阀门或旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较 大截流损 失现象， 不仅大量浪费电能， 为了解决这些问题需使风机随着负载的变化调节系 统压力。 再因风机原来采用的是自耦降压起动方式， 电机的起动电流均为其额定电流的 3～4 倍， 一台 315KW 的电动机其起动电流将达到 1500A 左右，在如此大的电流冲击下，不仅造成电网 上的其它设备不能正常运行。 而且还会造成接触器、电机的使用寿命大大下降， ， 从而增加 维修工作量和备品、备件费用。 综上，为了节约能源和费用，需对风机系统进行变频节能改造，以便达到节能 和延长电 机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。 这是因为变频器能根据生产工艺要求和负载变化随之调整水泵电机的转速， 在 满足正常 工作的情况下作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网 吸收的电能 就会大大减少。 如图示为风机风压 H-风量 Q 曲线特性图:伟创电气 4 n1-代表风机在额定转速运行时的特性； n2-代表风机降速运行在 n2 转速时的特性； R1-代表风机管路阻力最小时的阻力特性； R2-代表风机管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。 风机在管路特性曲线 R1 工作时，工况点为 A，其流量压力分别为 Q1、H1， 此时风机所需 的功率正比于 H1 与 Q1 的乘积，即正比于 AH1OQ1 的面积。由于工艺要求 需减小风量到 Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机的工作点移到 R2 上的 B 点，风压增大 到 H2，这时 风机所需的功率正比 H2Q2 的面积，即正比于 BH2OQ2 的面积。显然风机所 需的功率增大 了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本 换取简单控 制方式。 若采用变频调速，风机转速由 n1 下降到 n2，这时工作点由 A 点移 到 C 点，流量仍是 Q2，压力由 H1 降到 H3，这时变频调速后风机所需的功率正比于 H3 与 Q2 的乘积，即正 比于 CH3OQ2 的面积，由图可见功率的减少是明显的。采用该系统改造后，对 于风机系统 来说，送风量 Q2 与转速 N 成正比，流量 Q1 与转速 N 的二次方成正比，而 轴功率与转速 N 的三次方成正比。 一般来说，对于连续工作的送风系统，随着工艺的变化，电动机运行频率在 35-50Hz 之间动态调节，系统的节电率可达 20%-35%。 另外系统改造所带来的间接效益也不可低估。首先，电动机实现了软启停，软加 减速， 对电网的冲击大大减少；其次阀门不再反复地开启和关闭，增加了设备的寿命，减少了系统 维护时间；再次系统管网风压稳定，提高了设备的工作效率（下图为安微某钢厂 罗茨风机改 造现场）伟创电气 5 变频恒压供水应用方案 一、前言 随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高， 变频供水设 备已广泛应用于多层住宅小区生活及高层建筑生活消防供水系统。 变频调速供水 设备一 般具有设备投资少， 系统运行稳定可靠， 占地面积小， 节电节水， 自动化程度高， 操作 控制方便等特点。但在实际应用中若选型及控制不当，不但达不到节能目的，反 而“费 电” 。以下结合我们多年来的实践经验，对几种变频供水系统的应用及其控制方 法进行 介绍，供同行及用户在设计、改造、选型时参考。 二、一拖二变频供水方式（见图 1） 适用一般小区恒压供水，特点：是无需附加供水控制盒，成本低。利用变频器本 身 内置的恒压 PID 控制功能。就能达到 2 台水泵循环启停功能。 AC60-T3-##P 变频器 A L1 L2 L3 N V M1 M2 RST U V W 10V VS1 GND FWD COM E DZ1 Q0 Q2 F01 KM1ZJ1 ZJ2 KM1 FWD COM 24V ZJ2 Y1 ZJ1 TA TC Y1 COM ZJ1 远传压力表 Q3 F01 ZJ1 TA TC KM1 运行 停止 三、带小流量循环软启动变频供水设备（如 3+1 供水模式，见图 2）伟创电气 6 该类型设备在实际应用中较多， 系统由水泵机组、 循环软启动变频柜、 压力仪表、 管路系统等构成。变频柜由变频调速器，供水盒（PLC+AD 模块+DA 模块） ， 低压电器 等构成。系统一般选择同型号水泵 2~3 台，以 3 台泵为例，系统的工作情况如 下： 平时 1 台泵变频供水，当 1 台泵供水不足时，先开的泵切换为工频运行，变频 柜再 软启动第 2 台泵，若流量还不够，第 2 台泵切换为工频运行，变频柜再软启动 第 3 台泵。 若用水量减少，按启泵顺序依次停止工频泵，直到最后 1 台泵变频恒压供水。 另外系统具有定时换泵功能，若某台泵连续运行超过 24h 变频柜可自动停止该 泵切 换到下一台泵继续变频运行。换泵时间由程序设定，可按要求随时调整。这样可 均衡各 泵的运行时间，延长整体泵组的寿命，防止个别水泵因长时间不工作而锈死。 当变频供水系统在小流量或零流量的情况下，比如在夜间用水低谷时，系统内的 用 水量很小，此时水泵在低流量下运行，会造成水泵效率大大降低，不能达到节能 的目的， 水泵功率越大用电越多。例如对 300~1000 户的多层住宅小区或 600 户左右的小高层住 宅楼群（12 层以内）的生活用水系统，生活主泵功率一般在 15kW 左右，系统 的零流 量频率 fo 一般为 25~35Hz 故在夜间小流量时，采用主泵变频供水效率较低。 这就涉用供水系统在小流量或零流量时的节电问题，一般可以采取 4 种方案：a 变频主 泵+工频辅泵；b 变频主泵+工频辅泵+气压罐；c 变频主泵+气压罐；d 变频主 泵+变频辅 泵。从节能、投资角度看第 4 种方案更为适宜，该方案即在原变频主泵基础上， 再配备 1~2 台小泵专用在夜间或平时小流量时变频供水，一般选择小泵流量为 3~6m? /h，居民 区户数越多，流量可适当选择大些。小泵功率一般为 1.5~3kW，小泵的扬程按 主泵的扬 程或略低扬程即可。伟创电气 7 AC60-T3-7R5P 变频器 L1 L2 L3 N V M1 M2 M3 M4 RST U V W AS GND FWD COM E DZ1 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 QK MG1 MG2 MG3 MG4 MB1 MB2 MB3 F01 F02 F03 F04 1L1 1L2 U1 V1 W1 4+5至 控 制 电 源 MB1 MB2 MB3 至恒压供水盒 3 台变频主泵+1 台辅泵（工频） 四、深水井变频供水设备 目前深水井潜水泵采用变频调速控制的非常广泛，主要是因为不需再建水塔，设 备占地 小，建设周期短，水质无二次污染，水泵软启动软停车，故障率低，大修周期延 长，寿命提 高。但对夜间也要求供水的系统（一般居民生活用水都有要求） ，仍存在夜时小 流量“费电” 问题。一般潜水泵功率较大，小流量频率 fL 一般在 28Hz 以上。如 30kW 的 潜水泵，小流量 频率按 30Hz 计算，每天夜间近 6h 内约有 50kWh 电能“浪费” ，一年就是 18000kW.H！这 还未计入白天小流量时的用电。 为解决小流量耗电问题，可增配 1 台直径 600~1200 的囊式气压罐，一般气压 罐可直接 安装在泵房。生活消防合用变频供水设备 另外，当变频器输出端到潜水泵的导线距离超过 70M 时，应匹配同等功率的输 出电抗 器，或加大变频器功率。否则变频器不能正常工作。 五、恒压供水系统特点 一、 生活消防泵组定时轮换运行，不会因消防泵长期不用或管理不善而使水泵锈 死，机 组时刻处在最佳工作状态。伟创电气 8 二、 生活泵组和消防泵组合用， 基本节省一套消防泵组， 且便于设备管理和维护。 三、设备自动化程度高，供水稳定可靠，且水质无二次污染。 四、水泵软启动停车，无冲击和超压危害。无水锤现象发生。 五、运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切 换，防 止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。 六、自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动发出报警信息，同时启动备用 泵， 以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保障 供水。空压机变频节能改造方案 一、空压机工作原理工况简述 空压机工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动。 使转子 与齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化， 空气则沿着转子轴线由吸入侧 输送到输出 侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口 分别位于壳 体的两端， 阴转子的槽和阳转子齿被主电机驱动而旋转，常见大中型空压机为螺 杆式或活塞 式压缩机。 工作时由一台电动机带动螺杆或活塞向气罐充气，当气罐压力升至设 定的最高压 力时离合片动作，电机自动卸载，电机空转，螺杆或活塞停止压缩空气。压缩机 的这种工作 方式带来了下列问题： 1、气压最高时电机卸载空转造成电能的大量的浪费。 2、出口压力随着用气量的大小而出现正弦波式的变化，影响气动设备的性能及 工作效率。 3、工作时，压缩机频繁的加卸载使设备的检修时间加长，使用寿命缩短。 4、大功率压缩机电机的频繁加卸载造成对电网的冲击。 根据以上空压机的工作特点，我们选用 AC60 空压机专用一体化变频调速器对 空压机进 行节电改造。 二、变频改造设计要求： 针对空压机系统压力控制方式不能跟随负荷变化而调节系统运行参数和能量供 应，造成 系统效率降低、能源浪费大、机械磨损严重等问题，以变频调速控制，对空压机 的压力系统 和实行变频恒压节能控制，大大降低系统能耗。 根据贵单位提供的能耗数据及现场采集数据,根据空压机现行压力值 0.6Mpa-0.8Mpa， 采用计算机技术和变频技术实现恒压控制， 使压力恒定， 同时优化主机运行环境， 大幅度降 低能源消耗,以节省电费开支。 伟创电气 9 根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求， 空压机变频改造后系统应满足以下 要求： 1) 主电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不超过± 0.02Mpa； 2) 系统应具有变频和工频两套控制回路，确保变频出现异常跳保护时，不影 响生产； 3) 在用气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电 机的噪音不超 过允许的范围。AC60 空压机一体化专用变频器型性能优良，可靠性高，内置 PID 调节器，各 项参数可 灵活设置，能很好地满足控制要求。压力传感器选用美国产 MSP-100 型，该型 传感器安装 简便，线性好，信号变送精度高。 三、系统功能： 该系统以压力为控制对象， 压力值由变频器面板设定，可根据用气设备的实际需 要，在 空压机的最高允许工作压力内自由设定，调整便捷。压力传感器对供气管网压力 实时检测， 并通过变送器转换，输出标准的 4-20mA 的信号，送至变频器反馈，根据系统 用气量的要求 实时调整压缩机电机的转速， 保证管网压力的恒定。 对空压机实现自动软启软停， 当车间供 气量不足或富余时， 控制系统对空压机实现自动启停闭环控制， 实现所需即所供， 大大降低 系统能耗。 图 1 空气压缩机原理图 空压机变频节能原理 变频调速技术近年来发展迅速，并在许多领域发挥了重要的作用。空压机变 频节能系统原 理图如图 2 伟创电气 10 采用该系统改造后， 压缩机组的供气量与系统所需量动态匹配，压缩机电机转速 会随着 系统用气量的不同而进行调节， 避免了电机空转以及频繁的加卸载所带来的能量 损耗，电机 的输入功率大大降低，节电效果显著。对于对空气机来说，供气量 Q 与转速 N 成正比，气 压 F 与转速 N 的二次方成正比， 而轴功率与转速 N 的三次方成正比， 见下表： 频率值 Hz 50 45 40 35 30 25 供气量 Q% 100 90 80 70 60 50 气压 F% 100 81 64 49 36 25 轴功率 P% 100 73 51 34 22 13 节电率 N% 0 27 49 66 78 87 一般来说，对于连续用气的空压机系统，随用气量的变化，电动机运行频率在 25-50Hz 之间 动态调节，系统的节电率可达 20%-35%。 另外系统改造所带来的间接效益也不可低估。 首先， 压缩机电动机实现了软启停， 软加 减速， 对电网的冲击大大减少； 其次压缩机气缸内气阀片不再反复地开启和关闭， 增加了设 备的寿命，减少了系统维护时间；再次系统管网气压稳定，提高了气动设备的效 率。整个控制过程如下： 用气需求↑ ―― 管路气压↓―― 压力设定值与返馈值的差值↑ ―― PID 输 出↑ ―― 变频器输 出频率↑ ―― 空压机电机转速↑ ―― 供气流量↑―― 管路气压趋于稳定 （四） 、注意事项： 1、螺杆机组不能反向运转。 2、将加载压力（mpa）调到与设定压力相等， （因变频器设有下限频率）这样防 止在卸载状 态下变频器加速作无用功。伟创电气 11 四、空压机变频改造的效益 1.节约能源 变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的。 2.运行成本的降低 传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本，维护成本和能源成本。其中 能源成 本大约占压缩机成本的 70%。通过降低能源成本 30%以上，再加上变频起动后 对设备的冲 击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。 3.提高压力控制精度 变频控制系统具有精确的压力控制能力。 使压缩机的空气压力输出与用户空气系 统所需 的气量相匹配。 变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变 频控制电机 速度的精度提高， 所以它可以使管网的系统压力变化保持在要求范围内，有效地 提高了工况 的质量。 4.延长压缩机的使用寿命 变频器从 0Hz 起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少启动时对压 缩机的 电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延 长。此外， 变频控制能够减少机组起动时电流波动， 这一波动电流会影响电网和其它设备的 用电，变频 器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。 5.降低了空压机的噪音 根据压缩机的工况要求，变频调整改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地 降了空 压机运行时的噪音，据以往现场经验测定表明，噪音与原系统比较下降约 5 至 15 分贝。 空压机改造现场伟创电气 12 AC60-ZK 系列注塑机专用变频器节电改造方案 目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机， 液压传动系统中的动力由电机带动油泵 提供，其液压油泵为容积式油泵，分为两种：定量泵和变量泵。其供油量只与油 泵的转速成 正比，当油泵马达以 50Hz 恒速运转时，油泵的供油量是恒定的，称为定量泵； 其供油量不 但与油泵的转带成正比，还与油腔的大小（油腔可以调节）有关，当油泵马达以 50Hz 恒速 运转时，油泵的供油量的随腔体的变化而变化的，称为变量泵。由于变量泵由于 使用中存在 一些问题需要解决， 因此目前市场上最常用的是定量泵。下面主要以定量泵为例 进行介绍。 一般的塑件的生产过程中有下面几个环节：锁膜、射胶、熔胶、保压、冷却、开 模。注 塑机在不同工序下需要的流量和压力不同， 须依靠比例流量阀和比例压力阀调节 不同工序所 须的流量和压力，在某些过程，需要的压力和流量不是最大值，油泵供油量大于 执行元件所 需的油量， 多余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀回流，大量的能量通过 油的温升消 耗掉。这样既加居了各种阀门的磨损，又造成油温过高，而且为了降低油温，往 往还需要额 外的冷却水循环，造成能量的进一步浪费。 节能原理 前面介绍说定量泵可以通过调节转速来调节流量， 使用变频器来进行调节油泵马 达的转 速进而调节流量是目前最理想的节能调节方式。 变频器控制原理就是跟随比流量 阀和比例压 力阀的信号，实时控制油泵马达转速来调节油量，满足各个环节的需要，可以将 溢流量控制 在最小状态，从而节约了能源。 利用注塑机本身的比例流量阀和比例压力阀的电流信号来控制变频器， 使得变频 器自动 跟跟踪注塑机的工作状态、 工作压力及流量。即通过变频器准确的调节油泵的转 速，使油泵 的实际供油量满足注塑机需要的工作流量，既满足生产需要又达到节能目的。通 常能达到汕 泵马达节电 20%-50%的效果。 因此推广交流变频调速装置在注塑机上的应用， 对于减速少能源浪费具有重要意 义。 节电原理分析 1、 工艺过程节能分析 注塑机成型工艺是一个按照预定的周其期性动作过程， 即以合模一射嘴前进一射 胶 ―保压―溶胶、 冷却―开模―顶出制品―顶杆退回―合模等加工工序达到某件产品成 型。注塑机通常采用液压传动，其结构包含射装置、开合模装置、液压传动装置 和电气 控制装置，后者的作用是保证注塑机按工艺过程以预定每个工序的要求（压力、 速度、 温度、时间、位置）和动作程序准确有效地工作。在传统的注塑机中，液压传动 装置主 要同油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油 缸、油 泵电机及其它液压附件和管道组成，其中油泵是定量油泵，电动机通常提供额定 功率和 转速， 油泵装电动机所输入的机械能转变为压力能，然后向液压系统的液压元件 输送具 有一定压力和流量的液压油，满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。 2、 使用节电和市电前后对比伟创电气 13 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 (KW) T(S) 锁模 射胶 保压 熔胶 冷却 开模 顶出 项退 市电运行曲线 节电效率 节电运行空间 M AC60-T3-75Z K R S T U V W 油泵 电流 信号板 1A+ 1A2A+ 2AMA 电脑板控制 器 S+ S比例阀电流表 + 变频器 W2 U2 V2 U1 V1 W1 控制电源及加热电圈电源 伟创 ZK 系列变频器改造接线图 上图可以看出，使用伟创变频器在原有注塑机系统中，安装简单方便，非常适合 在 已经有的注塑机上进行节能改造。 伟创变频器在注塑机行业的技术优势 1、 注塑机专用变频器为电流矢量方式，起动转矩大，0.5Hz 可以达到 150%的 额定转矩； 动态响应快，适合注塑机快速变化现场。 2、 变频器模拟量输入与对应频率的对应关系可以设为折线式， 可设置两个拐点， 便于伟创电气 14 满足锁模时所需要的强大的力。 3、 可直接接受 0~1A 的电流信和 0~10V 的电压信号，可直接从比例流量阀获 取转速控 制信号，并且为两路独立信号，方便压力和流量信号的叠加，特别适应比较特殊 的 场合。 4、 采用两路信号单独隔离供电，保证了信号的安全性，减少了互相干扰。 5、 为了适应客户需要，特别设计生产注塑机一体化控制柜（ZK 系列） ，内置 了市电和 节电转换系统， 在变频器发生故障时， 可以转换到市电运行， 不会影响正常生产。 6、 ZK 系列注塑机一体化控制柜，合理的结构设计，可以就近安装在注塑机旁 力，不 占用工厂内的空间；美观的外形设计，和注塑机很好的融为一体。 伟创注塑机专用变频器 ZK 系列产品特点 1、 高节电率： 采用先进的数字微电脑控制， 使普通注塑机定量泵和节能柜一起组成高效的节能 型定量泵注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失，节 电率高 达 20%-50%. 2、 高可靠性： 过载能力强：150%额定电流 3 分钟，200%额定电流 5 秒钟；保留注塑机原有 的控 制方式及油路不变，保证在注塑过程中，在射胶锁模等高压重负载冲击下，不跳 胶，不 影响生产过程，保证产品品质；市电/节能运行双回路安全切换设计，具有自动 复位、 掉电复位功能，保证生产连续性及生产效率。具备完善的运行指示、故障自查功 能，智 能控制自动跟踪运行数据。 3、 软起动： 减轻开锁模震动，延长设备和模具的使用寿命减轻噪音，改善工作环境，系统发 热 明显减少，油温稳定，注塑机冷却用水量可节省 30%以上，延长密封组件的使 用寿命， 降低停机维修机会，节省大量维护费用。 4、 操作简易: 双通道输入，可接收 0-1A,0-10V 以及 50KHz 以下的脉冲信号，简单的安装和 超强 的防护， 与注塑机同步运行， 无须任何调节体积小， 安装方便， 人性化结构设计， 结构 紧凑，外形美观，全封闭独立风道设计，防尘、放气、防腐蚀、环境适应能力强。 5、高回报率： 所有投资约 6-12 个月可通过电费节省回收。 参数设置: 功能号 功能名称 设定值 功能号 功能名称 设定值 E-01 运行命令给定通道 1 H-02 通道 1 始端 0．1-0．2 E-02 注塑机专用通道 2 H-03 通道 1 始端对应频率 0 E-13 加速时间 1-3．5S H-04 通道 1 终端 0．5-0．8 E-14 减速时间 2-5S H-05 通道 1 终端对应频率 50 E-20 载波频率 1．0K H-07 通道 1 输入特性 3 E-51 电流限幅值 250-300 H-08 拐点 1 &H-02 H-01 通道 1 信号先择 0 H-09 拐点 1 对应频率 10-25Hz H-10 拐点 2 0.3-0.5 3 H-11 拐点 2 对应频率 25-35Hz H-19 通道 2 输入特性 3 H-13 通道 2 信号先择 0 H-20 通道 2 拐点 1 &H-02 H-14 通道 2 始端 0．1-0．2 H-21 通道 2 拐点 1 对应频率 10-25Hz 伟创电 气 15 H-15 通道 2 始端对应频率 0 H-22 通道 2 拐点 2 0.3-0.5 H-16 通道 2 终端 0.5-0.8 H-23 通道 2 拐点 2 对应频率 25-35HzH-17 通道 2 终端对应频率 50 AC60-ZK 系列变频器在 EVA 发泡机上的应用 EVA 成型机系全自动圆盘转向一次注射成型机械，采用先进的电脑控制系统,适 应制鞋 工业及其它 EVA 发泡产品的制作生产.，其结构采用直列式，占地面积较小,操 作方便, 大大降低产品成本 直列式 EVA 射出发泡成型机可生产 EVA 高发泡运动鞋中底、轻便鞋大底 （MD） 、拖鞋 及各式 EVA 发泡产品。 EVA 成型机主要特点： 1、合模系统采用液压气动相结合，高性能开合模设计，四只平衡油缸均衡分布， 合模 压力达到 200T，确保产品生产质量。 2、控制系统采用工业电脑、PLC 相结合，使用网络化管理，实现远程控制维护， 使 整个控制系统功能更加强大。 3、注射系统采用高响应比例控制阀，结合注塞式定量泵，使注射量精度控制 在 2?±， 确保产品质量稳定，提高生产效益 4、温控系统采用远程数字控制模块，抗干扰能力强，温度控制精度达到 0.3 ±，使产 品减少温度引起的尺寸偏差。 5、双射枪移动系统使用线型滑轨，移位迅速，定位精确每站具有 2 模，每模 可独立注 射， 左右模具可以任意掉换注射， 可实现先到优先弹性运用， 使生产量大大提高。 二、工作原理及其组成部分 EVA 成型机注塑过程一般分为以下步骤： 锁模→注射保压→熔胶加料→冷却定 型→ 开模顶针。 每一动作的完成都有时间、 压力、 速度、 位置等几个参数的精妙配合， 也就是说 在某一位置的位移都有相应的压力和速度， 且在不同的位置和时间内其压力和速 度都是可变 的。 EVA 成型机变频节能原理 EVA 成型机是采用定量泵供油的，注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也 不一 样， 它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路流回油箱，在 整个过程中，伟创电气 16 马达的转速是不变的，故供油量也是固定的，而由于执行动作是间隙性的，也并 不可能是满 负载的，因此定量供油就有很大的浪费空间，据实测至少有 30%左右。变频节 能正是针对这一浪费空间，实时检测来自 EVA 成型机数控系统的比例压力和比例流量信 号，适时调整 各个工况动作所需的马达转速(即流量调节)，让泵出的流量和压力，刚好能满足 系统的需要， 而在非动作状态时（主要是在冷却状态） ，让马达停止运行，这样节能空间就进 一步地增大 了，一般系统由两台油泵马达组成，油路独立。一台油泵控制各站点模具开合， 另一台油泵 控制双射枪射胶及位移。 故对 EVA 成型机机进行变频节能改造能够带来巨大的 节能效果。 变频调速节能装置的控制系统 AC60ZK 系列变频器能根据负载变化改变输出电压，可根据实际机台运行情况 自设 定独特的拐点曲线来优化油泵电机效率。 变频器实时检测来自 EVA 成型机电脑 板给出的压 力及流量信号，EVA 成型机压力或流量信号是 0～1A，经内部处理后，输出不 同的频率， 调节马达转速，即：输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制，相当于定量泵变 成了节能型 的变量泵， 原液压系统与整机运行所需功率匹配，消除了原系统的高压溢流能量 的损失。可 以大大减轻合模、开模的震动，稳定生产工艺、提高产品质量，减少机械故障， 延长机器使 用寿命，又能够节约大量的电能。 改造现场见下图： （福州市胪雷工业区闽峰鞋业公司）15KW+18.5KW 变频器两 台伟创电气 17 改造接线图： （见图 1） MM AC60-T3-15Z K R S T U V W 1#油泵 2#油泵 二、改造后示意图： 1A+ 1A2A+ 2A1# 模拟信号 输出板 变频器 1、变频器输出 UVW 端子只能接油泵电机，禁止接其它线路。 2、信号线+、-不能接反，否则 变频器无法接收信号 3、装机前必须确认比例阀信 号是否为电流信号 MA，如为 电压信号 V 则要拆掉电流信 号板，从 VS1 端子进线。 W2 U2 V2 U1 V1 W1 U1 V1 W1 W2 U2 V2 R S T 双联泵接线示意图 AC60-T3-15Z K R S T U V W 变频器 2# 模拟信号 输出板 1A+ 1A2A+ 2A参数设置： 与注塑机参数设置大同小异，请参见本文《AC60-ZK 系列注塑机专用变频器节 电改 造方案》 锅炉燃烧系统变频节能改造方案 一、基本情况 该厂原有设备蒸汽锅炉采用链条炉，引风电动为 75KW，鼓风电动机为 55KW， 炉排电 机为 5.5KW，炉排电机采用直流调速来调节给煤量的大小，鼓风和引风量通过 调节风门来 实现。鼓风和引风电动机采用降压起动方式。 二、现在锅炉风系统运行状况分析 1、 对生产工艺中负荷变化的适应能力差 由于生产负荷和气候在不断变化，要求锅炉系统要跟随其变化，现有燃烧系统给 煤机采 用直流调速，进煤量与转速成正比，风量通过风门调节，风门开合度大小与风量 调节不 成正比，风煤配比无法高效适应负荷变化。 2、 现有风系统不能满足锅炉操作工艺要求 调小风门、风量减少；但风压提高，为使煤层不被吹破，造成炉膛内串风情况，必须使 煤层较厚，这样煤不能保证充分燃烧，造成煤耗加大。 3、 能量浪费严重伟创电气 18 一般风门调节不方便， 往往使送风、 引风系统均处于过量供给的状态。 送风过量， 外 界空气（40℃）过多地进入炉膛（500℃以上）需吸大量的热量，造成煤的浪费， 送风电机 电流较高，造成能量浪费；引风过量，造成大量的热空气被引风系统带走，虽然 经过省煤器 后，排烟温度仍然超标，造成煤的浪费，同时引风电机电流高达额定值，使电能 白白浪费了。 4、 电机起动冲击电网 电机起动虽然采用降压起动方式，但在起动过程中，起动电流仍高达额定电流的 3-4 倍，而且操作复杂，维护量大，设备故障率高，增加维修费用。 三、变频调速改造鼓风和引风系统是链条炉节能降耗、提高热效率的必然趋势。 1、 变频调风有无可比拟的优越性。 （1） 节能效果显著 按离心风机的特性， 风机的风量变化与转速化成正比，而功率与转速的立方成正 比。因此，负荷调节时，改变转速，使轴功率明显下降，因而具有显著的节能效 果。 （2） 充分满足工艺要求 风量与转速一次方成正比，风量大小可控，风压大小可控，可以充分满足燃烧系 统 调风的工艺要求，可以大量减少飞灰量，提高热交换效率，减少环境污染，节约 燃 煤。 2、 风机的工作效率由下式计算 η p=C1(Q/n)-C2(Q/n)? 式中 Q 为风量，n 为转速，C1C2 为常数 通过风门控风量时，因转速 n 不变，而流量 Q 下降，故效率η p 下降， 而通过转 速控制风量时，风量与转速成正比，比值（Q/n）不变，故效率η p 始终保持最 佳状 况。可见，采用变频调速后，风机的工作效率将大为提高。 四、经济效益分析 1、 节约电费 75KW 引风机和 55KW 鼓风机以运行频率 40Hz 为例，其工作转速为额定转 速的 80%， 风机消耗功率为 P2=0.8?Pn=0.512Pn 每年按 12 个月生产期，考虑各种损耗以节电 30%计算。 W=(75KW+55KW+5.5KW)× 30× 30%=351216KW.h. 12× 24× 以每千瓦时电价 0.5 元计算，每年可节约电费.5 元=175608 元 2、 节约燃煤 3、 风煤比可方便配合，能很好地适应负荷变化，达到最佳燃烧方式，提高热效 率。在 生产等量蒸汽的情况下，可省煤 5%，一年节省煤按每天用煤 60T 计算，价格 按 200 元/T 计算，可节约费按每天用煤 60T 计算，价格按 200 元/T 计算，可节约： 60?5%?200?30?12=216000 元以上。 变频改造后，直接经济效益一年达到 000=391608 元 五、设备投资 变频器的使用年限可达十年，投资回报计算如下： 75KW 日节电费：75?24?30%?0.5=270 元 55KW 日节电费：55?24?30%?0.5=198 元 投资回收（ ）÷（270+198）÷30=（ ）月伟创电气 19 给煤机（滑差调速电机） 湖北襄樊化纤厂锅炉系统 引风/鼓风/水泵/给 煤系统改造 滑差电机变频改造节能应用方案 一、滑差电机电气传动系统分析 1.电能浪费严重。电磁调速电机是一种支流恒转矩无级调速电动机。其本身由普 通鼠笼 式异步电动机、电磁转差离合器、测速发电机和控制装置组成。其中电动机作为 拖动原动机， 电磁转差离合器作为转矩传输器，将电动机的输出转矩传递到负载侧。 调速功能是由电磁转差离合器来完成的，该离合器有两个旋转部件，一个是圆筒 形电枢， 一个是爪形磁极。电枢与电机转子同步旋转；当励磁线圈通往直流电后，空隙中 产生交变磁 场， 电枢切割磁力线产生涡流， 涡流产生的磁场与磁极磁场相互作用， 产生转矩， 输出轴的 旋向与电机相同。在同一负载条件下，输出轴的转速取决于励磁电流的大小，电 流越大转速 越高，反之则低。当无励磁电流时，输出轴就不能输出转矩，调节励磁电流就可 调节电机转 速。 2.电磁调速电机特性较软，虽然有转速反馈信号检测，但调速不稳定，大大影响 产品质 量。 3.电磁调速电机结构复杂，发热量大，对生产维修和生产环境影响大。 二、传动系统采用变频器的方式： 变频器在调速范围，起动特性，动态响应，调节精度，输出特性，经济指标和操 作监视方便等各个方面；都优于电磁调速。改造方式不外乎有以下三种： 1、将原动力更换为普通 Y 系列鼠笼式电动机，加变频器控制调节 2、原滑差电机不用更换，只需在转差离合器部分转眼攻丝，然后用螺杆锁紧即 可，使 电机轴与负载轴作硬性连接（将励磁电源断开） 。当变频器发生故障时，将螺杆 松开后，接 上控制电源又可用滑差调速。伟创电气 20 3、原滑差电机不用更换，将调速板旋纽调到最高速度不变。用变频器调节速度。 三、采用变频器效益分析： 根据实际情况可知，采用变频器可达到 30%―70%的节能效果可节电，工艺要 求转速越 低则节电率越高。 以一台 37KW 滑差电机为例 37 （KW） （小时） （月） ?24 ?12 ? 30%=95904KW 按每度电 0.5 代算，可节约电费： =47952 元 水泥行业的节能改造应用案例 一． 概述 水泥行业是能耗大户， 降低能源消耗，提高产品质量是提高企业竞争力的重要措 施。 我公司的工程技术人员针对中小型水泥厂机立窑供风系统、 机立窑卸料系统、 水 泥选粉系统进行了长期跟踪专门研究，开发出的节能控制成套装置。通过几十条 水泥 生产线实际应用，以其设计合理、结构紧凑、安装调试方便、保护功能完善、运 行稳 定可靠、节电效果明显、生产工艺可得到明显改善等优点赢得广泛赞誉。 二． 立窑螺茨风机改造 1． 工况分析 以某水泥厂为例，共两条生产线，年生产能力达 16 万吨。该厂罗茨鼓风机有两 台，一台电机的功率为 250KW、额定电压 380V、额定电流 465A；另一台为 220KW、额 定电压 380V、额定电流 415A。立窑罗茨风机在设计时一般考虑到最大生产量 时需要 的风量，且留有一定的余量，一般在 20％左右，以延长风机及电机的使用寿命。 又在 生产工艺过程中的不同阶段立窑所需供风量也不同， 因此在生产时就常会出现风 量过 大，风压过高。目前操作工人一般根据生产工艺的不同阶段来调节进风量，调节 风量 的措施是在风机出风管上开一放风的风门， 调节放风风门的开度即可调节供风量 的大 小，这样大量的多余风量被排入大气中，造成能源的浪费，且在放风过程中，噪 声很大。 2． 解决方案 伟创电气 21 针对以上的工况可采用以下的改造方案： （1） 将原拖动系改造为变频调速拖动系统，两套系统原理一样。改造后的供风 系 统是在保留原降压启动控制系统的基础上增加一套变频调速系统与原控制系统 并联， 形成的双回路控制系统。 其特点是双控制回路互为备用可靠性高，设备检修时不 用停 机，保障了生产的连续进行。关闭放风门，通过改变电机的转速来改变系统供风 量， 从而达到节能降耗的目的。系统图如下： 立窑供风、卸料系统变频调速装置 变 频 器 AC380V 变 频 器 AC380V M 螺茨风机 放风口 运行按钮 调速电位器 停止按钮 转速表 M 卸料 （2） 为方便窑面操作人员控制风量，将节电设置为端子控制，控制 信号引至 窑面，在窑面装一操作面板，通过操作面板便可控制风机的启停、调节供风量， 操作人员根 据煅烧工况，可随意调节风量大小。操作面板上安装有一转速表，可指示风机电 机转速。 3． 改造后用户受益 （1） 改善生产工艺。改造后可根据生产的不同阶段平滑地调节供风量，使保证 了产品的 质量。伟创电气 22 （2） 改善生产环境。由于可任意调节风机电机转速，因此可按所需风量准确调 节风量，无须旁路放风，大大降低因排风引起的噪音，减少水泥粉尘污染。 （3） 减少设备维护工作量。由于节电器具有软起动功能，电机启动时，无大电 流冲击， 延长设备使用寿命，维护工作量大为减少。 （4） 节能降耗。改造后节电效果显著，根据原设备及生产工艺状况，节电率可 达 20%-50%，一般 6～12 个月可收回全部投资，投资回收周期短，综合效益可观。 三．立窑卸料系统节能改造 1． 工况分析 为使水泥烧结过程“三平衡” （即加料、供风、卸料三平衡）机立窑 生产者普遍选用 滑差电机作为盘塔式卸料装置的动力。该电机在同等条件下运行较普通 Y 系统 列电机多耗 电 20%而且调整特性软，带载能力差，在粉尘严重的水泥行业滑差头故障频频， 维修困难， 以多耗 20%的电能， 换来调整特性软， 是很不合适的。 目前该厂有卸料机 2 台， 功率为 22KW, 转速 1460 转/r，额定电流为 45A 的滑差调速电机，实际运行的转速为 400 转 /r，滑差调 速电机属典型的通过转差率来调速的，随着转速的降低，转差率增大，由此引起 的内转子 转差功率增加部分，全部转变为热能损耗，系统效率显著下降。 2． 改造方案 将 22KW 的滑差调速电机的滑差头钻孔装配螺丝，使电机轴与负载轴作硬性连 接，如 滑差电机快到使用寿命可更换成普通的笼形电机， 改造后的电机通过变频器来启 动和调 度。 盘塔式卸料装置属典型的恒转矩负载，用变频调速代替原来的滑差调速系统 效率大大 提高，下图为两种交流调速系统拖动恒转矩负载所需的功率随转速变化的曲线， 图中斜线 部分为两系统所需功率之差， 由下图可知负载转速越低，变频系统节能效果越显 著。 P 滑差调速消耗功率曲线 n 变频调速消耗功率曲线 斜线部分即为变频改造后的节能部分伟创电气 23 3．用户受益 （1） 系统经节电改造之后，节电率可达 35%以上，效益显著； （2） 系统使用更方便。节电改造后调速性能远优于滑差调速，调速特性硬，带 载能力提高。（3） 大大减少设备维护工作量，维修费用节约 50%以上，保证了生产的连续 进 行。 四． 选粉机的节能改造 1. 工况分析 根据水泥标号的不同， 要求水泥成品选粉细度不同，而老式选粉机要改变选粉细 度， 其过程相当麻烦，不单要停产，而且要将选粉机拆开，调整同轴上的每组扇叶的 数量和 角度。这个过程又没有一定的标准，只能按照经验一次一次对比试验，每次都重 复这样 过程：开机组 调整扇叶 装上机组 试选 检验细度--直到选出的粉达到要求的细 度为 止。 ， 2． 改造方案 将选粉机电机采用变频器拖动， 根据水泥标号的不同， 逐号试验出电机所需转速， 将这些转速预置为节电器的多段速。在机旁设置一选号面板，面板上有节电器启 停按扭， 水泥选号按钮。 节电器由端子控制， 多段速所需的开关量由选号面板的按钮给出。 3．用户受益 （1） 提高了使用的方便性。 节电改造后只须按下提前预置的不同标号细度按钮， 选粉 机选出的粉粒就是您所需要的细度。 （2） 优化了生产工艺。变频改造后，可平滑调速，这样就可根据水泥标号及实 际选粉 细度的不同方便地调速电机，使选粉精度更高。做到了连续化、自动化生产，既 节约了宝贵 的时间又提高效率， （3） 提高生产效率。改造后自动化程度、生产的连续性提高，降低了生产人员 的劳动 强度，综合效益明显。 变频器在污水处理厂的应用 变频器在一个新的污水处理系统工程的应用中，减少了投资额，节省了能源和化 学制的 使用。 在四川有一个需要升级改造的污水处理控制系统。这个污水处理厂始建于 1984 年， 当时系统中并没有监控和数据采集功能， 只有一个为值班人员设立的简单报警系 统。伟创电气 24 现在所有 5 个泵站是由一个新的，而非传统的监控和数据采集系统控制，该系 统中没有 远程终端。新系统由泵站控制专家设计，采用了变频器。新系统的运转预期将能 节省能源 30%，减少 35%的化学制剂的使用。该项目主要涉及的 3 个方面的要求： 1）合理的资金投入； 2）工厂和泵站的扩展功能； 3）运转成本的大幅度降低。 要达到这些要求，就要使用可调速的水泵来节省能源，保证均匀的污水流量，从 而减少 了污水处理化学药品的使用。 DCS 系统需要对不同泵站的流量进行集中控制，并且，实面每个泵站的自动控 制功能。 为保证最小的资金投入，客户要求变频器有良好的通讯功能。 AC60 变频器配有 RS485 通讯接口，采用国际标准 MODBUS 通讯协议，每个 泵站只需 要新安装：一台变频器、一个泵站与中央处理器（污水厂现有的一台 PC）之间 通讯的调制 器。所有 5 个泵站的控制由一台中央处理器（PC）完成。 AC60 变频器的主要功能是控制污水进入污水处理厂的流量。 流量参考值来自工 厂的 PC 机，PC 机接收每个泵站的水位信号，并发送优化的流量参考值。所有的泵站都 安有水井以 备存水。任何时候，这些水泵都按照中央处理器设计的程序，保持在最适合的速 度上运行， 当单个泵的容量不足时，变频器能够自动启动其余的水泵，最多可达到三台。自 动水泵切换 功能也是可以实现的，例如，如果水泵由于堵塞而停止运行，变频器识别到该问 题后，控制 水泵以相反的方向运行 3 次后，如果堵塞仍然存在，才给出报警信号，使维修 人员免受不必 要的干扰。水泵可以在任意水位启动，以消除在污水处理井中常见环状污水线。 水位传感器 信号为 4-20mA 信号，输入至变频器。 该系统的容易操作也是很重要的一点，所有的功能显示在一个显示器上，所有功 能也只 是用鼠标来点击操作，显示所有水泵的运行状态，流量，水位，和能耗。 伟创 AC60 变频器也能够用做泵站的测量和报警中心，处理所有从泵站收集的 测理数据 和警报信号。泵站和中央处理器之间的通迅由直接连至变频器的调制解调器实 现。 系统的可靠等级很高。如果 PC 或调制解调器出现故障，变频器会独自实现控 制功能； 如果变频器又出现故障，则原来的旧设备可以顶替故障变频器继续运行。 新系统不仅节约了财政开支，并且对环境有益，没有过多的化学物质排放。泵站 的监控 系统，使得维护检修人员反应更加快捷、准确。伟创电气 25中央空调节能控制系统方案 一、引言 中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占 60%左右，因此中央 空调的节 能改造显得尤为重要。 由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留 10-20%设计 余量， 然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富 余，所以节 能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵 和冷却水泵 却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。 水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较 大截流损 失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调 最末端达不 到合理效果的情况。 为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关 闭旁通。 再因水泵采用的是 Y-△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的 3～4 倍，一台 90KW 的电动机其起动电流将达到 500A，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使 用寿命大大 下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀 门、管道等 造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。 二、中央空调系统的工作原理及组成结构 由主机、冷冻水循环系统、冷却水循环部分三大部分组成。如下图所示: 中央空调系统按负载类型可将其分为两大类: 1.恒转矩型负载:如螺杆式或离心式制冷主压缩机系统的压缩机，不仅对轴 输出的转矩具有最小值限定的需求， 而且其转速与功率的关系也近似表现为线性 特征。 伟创电气 26 2.平方转矩型负载:如冷却循环水系统、冷媒循环水系统（热泵循环水系 统） 、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的风机、水泵类负载，它们对轴转矩没 有严格的需求， 其轴功率与转速具有显著的立方关系特征。不同的负载类型具有 不同的转矩、功率关系特性，节能空间各有不同。 2.1 制冷压缩机的节能调节原理 以蒸汽压缩式制冷循环为例， 中央空调的制冷系统其制冷循环过程如图 1 所示。 就中央空调制冷压缩机而言，压缩机本身已采用改变膨胀阀或扇门的开 度调节制冷剂的流量方式，因此一般不建议对制冷压缩机进行节能改造。 2.2 风机水泵节能调节原理 由流体力学理论可知，离心式流体传输设备（如离心式水泵、风机等） 的输出流量 Q 与其转速 n 成正比；输出压力 P（扬程）与其转速 n 的平方成 正比；输出功率 N 与其转速 n 的三次方成正比，用数学公式可表示为： Q ∝ n P ∝ n2 N ∝ n3 由上述原理可知，降低水泵的转速，水泵的输出功率就可以下降更多。 改造前我们需要判断系统是否具有节能潜力。由于中央空调系统所具有的特殊 性， 主要从两个方面来考虑： 首先是泵本身的额定流量与扬程指标和运行时实际 输出表现； 其次是系统对实际供水需求量所要求的温度差，或压力与机组标准指 标之间的偏差大小。以冷冻泵为例，采用实时采集进出水温度数据，通过智能温 度控制器控制运算处理，输出 4-20MA 的模拟信号，决定变频器对泵的调节方 向 与调节幅度。为了避免出现“断流”现象，泵的转速应限定在一定值以上，这个 下限（最低供给扬程和流量）可以通过变频器的输出下限频率来设定， （经验值 =35HZ）在保证足够的扬程和流量的前提下（避免中央空调系统低压检测或报警 动作） ，建议采用温度控制方式来实现。 三、AC60 变频节能系统结构图 AC60-T3-30P 变频器 U V W E VS1 10V GND AS FWD REV COM M R S T MCCB KM1 KM2 TA TB TC （来自温控仪表） 电流输入 4-20MA + L1 L2 L3 伟创电气27 3.1 冷冻媒水泵系统的闭环控制(检测进、出水温差) 中央空调系统冷冻循环水的标准进出水温度为：12℃/7℃，额定指标冷 凝器标准进出水 允许温差为 5℃。如进出水温差为 2℃，因此从温差现象角度上看，冷冻循环水 的实际需求 量仅为供给量的 2℃/5℃=40%，在变频调速情况下，泵的实际转速只要工作在 额定转速的 40%就可以满足要求，泵的能耗仅约为额定能耗的 10%以下，能量的交换不充 分原因致使系 统的制冷效果变差， 因此节能空间非常大。在保证最末端设备冷冻水流量供给的 情况下，确 定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率（一般取 35HZ） ，将其设定为下限频 率，锁定冷 冻水泵的最低工作速度， 通过智能温度控制器检测冷冻进出水温度差值，来控制 变频器的频 率增减控制方式，使冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。 3.2 制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制(检测进出、水温差) 该模式是在中中央空调中热泵运行即制热时（秋、冬季） ，和冷冻水 泵系统的控制方案 一样，同上。 3.3 冷却循环水泵开环控制（检测进出、水温差) 中央空调系统标准冷却循环进出水温度差为：4℃～8℃，冷却塔标准进 出水温差为：3 ℃～5℃，用于采暖的热水进出水温度为：50℃/60℃。该部分由冷却泵、冷却水 塔及冷凝器 等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，并带走室内大量的热能，能量 从主机内的 冷媒传递给冷凝器， 使冷却水温度升高；冷却泵将升温后的冷却水输送至冷却水 塔（出水） ， 使之与大气进行能量交换，使冷却降低温度后再送回主机冷凝器（回水） 。因此， 冷却水循 环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响， 循环水管道单侧的水温不 能准确反映 该系统的热交换量。 需在冷却管进出出水主管上安装一个温差传感器如图 1 示， 以出水与回 水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的节能方式。 在外界环境温度不变 的情况下， 温差大，说明室内热负荷较大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水循环的速度； 相应的，温 差小则减小冷却泵转速,此种方式将比单测回水温度节能空间大 5-10%左右。 正是因为压力与流量的过剩作用使水流过速、热交换温差偏小，因此， 可以通过降低 热泵循环水的总供应流量来实现向标准温差参考值靠近， 从而达到节约能量的目的。因此， 在对实际运行工况考察时， 不能简单地依据电机运行电流的大小来判断，若只简 单地从冷媒 循环水系统的电机实际运行电流来看，就会发生没有多少节电空间的错误判断。 所以，应根 据实际运行工况点数据做依据：如系统设备容量选型、不同季节、不同时间负荷 变化等因素 的影响，在实际投入运行的中央空调系统基本上没有与标准指标相一致的情况， 大多数系统 都存在着温差偏小、扬程过高、流量过大等现象，利用变频调速技术，把系统多 余的流量、 扬程节省下来， 使系统工作在耗能最佳工况下（扬程和流量均无多余的状态下） ， 从而达到 既满足系统需求又使能耗减至最少。 3.4 冷却塔风机控制 冷却塔风机系统的现状分析， 原控制方式采用直接启动方式下的工频全 速运行。两台冷 却塔风机均在全速运行， 系统缺少有效的冷却效果检测，没有充分利用自然冷却 状态下节约 电能的机会，导致冷却塔风机处于两种极端状态：要么全速运转，或人工停止， 尤其在春、 秋、冬季，由于人工操作不能及时响应冷却塔出水温度的变化而启停风机，造成 因操作管理 上带来能量的极大浪费现象。在改造时，对每套冷却塔实施以进水温度 35℃为 风机起始运 行点，以 30℃为停止运行点，在 35℃～30℃温度区间作为风机频率调节依据， 实行温度 PID 变风量调节。 经实际运行测试， 在变风量控制方式下的能耗仅为工频启停控制方 式的 40% 左右， 况且变风量控制完全规避了人工启停工频运行方式下，因操作无实时性或 管理不完善 造成的能量浪费。 根据大量典型的中央空调系统节能改造案例统计数据表明，在 成功的中央 空调系统节能改造实现后，其冷却塔风机系统节能率均在 40%以上，某些含有 大容量冷却 塔蓄水池装置的冷却塔系统则可达到 50%以上。 伟创电气 28 四、AC60 中央空调节能系统特点 1.变频器界面为 LED 显示，监控参数丰富；键盘布局简洁、操作方便； 2.温度/温差传感器为数字双屏 LED 显示，温度参数设定方便，易于监控； 3.变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置，并具有丰富的故障报 警输出功能， 可有效保护供水系统的正常运作； 4.加装变频器后，电机具有软启动及无极调速功能，可使水泵和电机的机械磨损大为降低， 延长管组寿命； 5.该系统实现了对温度的 PID 闭环调节，室内温度变化平稳，令舒适度大大提 高。 五、结束语 目前， 中央空调系统节能技术改造工程项目市场分布不仅广泛，而且 数量众多，这为 进行节能改造市场化应用推广奠定了基础前提。根据统计显示，已投入运行的中 央空调系统 中，至少有 70%以上未进行过任节能改造，且具有很好的节能空间。将变频技 术应用于中 央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长 机械及管网 的使用寿命，都具有重要的意义。 AC60 变频器在纸机同步传动控制系统的应用 目前我国造纸厂家众多，可是普遍存在着自动化控制水平较低、能耗高、纸品的 质量和 产量一定程度上受限制等状况。 而随着社会经济的高速发展，人们对纸张的消费 数量和纸张 的质量要求也越来越高，这就要求造纸企业不断提高生产工艺和自动化生产水 平，使纸产品 能够满足日益发展的经济需求 一、造纸机变频控制系统简介 造纸机结构上大致有流浆箱，网部，压榨部，干燥部，压光，收卷几部分 组成。传动系 统是由多分部传动点组成的速度链式协调系统。 使用变频控制系统可以使传动系 统具备非常 方便及精确的调速功能： （1） 各分部传动点之间能保持固定的传动比，使各传动点上线速度保持一致。 、 便于设备 提速、减速，避免各传动点之间因线速度相差太大而断纸。 （2） 、连续平稳地拖动纸机运行。 （3） 、具有平滑加减速功能。 （4） 、每点都可以单独启停，单独微调，且设有爬行和加速功能。 （5） 、各个点之间存在一个速度链关系，即“前段速度不变，后者跟随”伟创电 气 29 二、纸机生产线同步控制有以下 4 种方式。 1、倍率调速盒+滑差调速电机 此方法在早期纸机生产线上应用广泛。因采用电磁滑差调速电机浪费电能大。现 已 逐渐淘汰。 2、同步控制器+AC60 变频器+鼠笼式 Y 系列异步电机 有多路输入/输出。用多圈高精度电位器（2.2K）调节同步控制器,在同步控制器内设 置速度链模式,然后再由同步控制器输出 4-20MA/0-10V 模拟信号控制各台变频 器.优点：改 造简单费用低。缺点：模拟信号容易受到干扰，精度不高，易断纸、使用寿命一 年半左右。 （见下图） （台达同步控制器） （电位器调速方式） 3、PLC 主机+D/A 模块+AC60 变频器+鼠笼式异步电机(Y 系列/4 极) 将开关量（如按纽）信号给 PLC，进行 BIN 整数/浮点数二进制运算，然后将 0-4000 数字值 通过 D/A 模块转换为 4-20MA 或 0-10V 模拟信号输出到变频器。优点：线速 精度比同步控制 器高。停电可保持记忆。用按纽代替电位器。保证了精度。缺点：工程改造费用 较高。仍然 存在模拟量精度不高的问题。 （下图为 6 个点同步模拟量输出控制系统用到 2 个 D/A 模块） 4、PLC 与 AC60 变频器进行主从通讯方式 AC60 变频器的 Modbus 通讯方式采用主从方式的查询－相应机制，只有主站 发出查询时， 从站才能给出响应，从站不能主动发送数据。PLC 作为主站，接收外部信号（如 按纽） ，通 过 485 通信端口，与作为从站的各台变频器进行通讯，发送命令和接收数据。 并可通过触摸 屏进行实时监控。 由于采用的是主从通讯方式，同步精度高，几乎不会受到干扰。而且省去了纸机 行业传 统控制方式所用的 D/A 模块。 伟创电气 30 （见下图） 485BD AC60 变频 器 SDA SDB RDA RDB SG A+ BAC60 变频 器 A+ BFX-2N 485 485 PLC 与 AC60 变频器通讯纸机同步系统三、改造后的特点。 1.能耗降低最少可节约电费 30%以上； 2.实现了数字化管理，操作简便； 3.变频的软启停，降低机械磨损； 4.减轻工人劳动强度，节约维修费用； 5.减少开机断纸调试，减少断纸率，提高产量及效率。 伟创 AC60 变频器与西门子 S7-200 通讯在同步纸机上的应用 本文介绍了西门子 S7-200 系列 PLC 与伟创变频器之间 RS-485 通讯控制及 及数据格 式， 详细分析了通讯控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性。并 给出了应用 实例及其 PLC 程序设计的思路。 一、 引言 在造纸行业,一条同步生产线起初最早采用的控制方式是:同步控制器(如 CTKT 调速 器)+滑差电机→同步控制器（如台达 SCD）+变频器。 直到现在绝大部分普遍 采用的 PLC+D/A 模块+变频驱动最为普遍。采用 D/A 扩展模块控制变频器的频率时，相比而言 比同步控制器伟创电气 31 要好， 但同样容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成的模拟量信号衰 减不一致的 影响，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。从经济的角度来分析，当需要控 制多台变频 器时，如果采用 D/A 扩展模块，成本将大大增高，我们以六个点的系统来说明， 那么至少需 要一个 4 通道的 4D/A 模块和一个 2 通道的 2D/A 的模块来组成该系统。仅 2 个模块的价格在 2500 元左右。 而采用 S7-200 系列 PLC 与变频器通讯的方式， 不但省掉了 D/A 模块，而且还 省掉了通讯模块（三菱 FX 系列 PLC 则需要一个 485BD 通讯模块，价格在 200 元） ，因为 S7-200 的编程端口 PORT0（PORT1）通过设定参数后就是一个 RS-485 通讯接口，而 且我们还通过对 输入点进行组合的方式可以节省大量 PLC 主机的输入点。 仍以一条 6 点的同步 纸机系统为例， 仅需一台 S7-200 CPU224 主机+6 台变频器，就能达到主速升/降、各点之间的 比例调节、绷 紧、爬行等所有纸机的全部功能。和传统的 PLC 主机+D/A 模块方式相比至少 节约了 3000 元 左右，同步点数越多价格相差越大、越经济。 二、系统配置 （以 6 点同步系统说明） 本纸机同步控制系统采用一台西门子 S7-200-CPU224 PLC 和 6 台变频器，分别驱动一压 榨、二压榨、一缸、二缸、三缸、切纸（卷纸） 改造后可达到以下功能：主升/主降、急停、消除比例记忆、各点分别有比例微 升/微降、 绷紧、爬行。 三、程序设计要点 该系统的重点在于程序的设计编写。 首先我们必须要详解了解纸机同步系统的工 作原理， 因此我们在编写程序时应注意以下几点： 1、 速度链功能 对纸机来说，整条生产线正常运转时，由于每个点之间的机械 传动比不 尽相同，烘缸直径大小不同，在保证一定的线速度下，就必然导致每个点的电机 转速 不一样， 即变频器输出的频率不一样。也就是说相邻的两台电机转速存在着一定 的比 例关系 B，我们假设主速度为 N，1#―6#变频器速度为 N1、N2、N3、N4、N5、 N6。即： N1=N N2=N1*B2 N3=N2*B3=N1*B2*B3 N4=N3*B4= N1*B2*B3*B4 N5=N4*B5= N1*B2*B3*B4*B5 N6=N5*B6= N1*B2*B3*B4*B5*B6 从以上关系式我们不难看出， 进行同步调速时，无论调整哪个点的比例系数均不 会影响 其它分部之间的同步关系，因此遵循以上原则编写出一个速度链的子程序模块。 使程序 变得清晰简洁。 2、 跟随功能 同样按以上关系式可以看出。当按下任意一个点的“绷紧”按纽 时，后面 的各点自动的跟随。前面的点不变。松开“绷紧”按纽时即恢复原有的同步线速 度。 即“后跟前不跟”此功能主要应用在当某一个环节纸松慢慢呈下垂状态时，按下 此按 纽，在现有的同步线速度下加上 2-3HZ 频率。 3、 爬行功能 每个点均有（6-8HZ） 。主要是在检修时用。 4、 记忆及消除记忆功能 每次调整后自动记忆，下次开机时就无须再调，十分 方便。如 整个系统调乱了，还可消除记忆，即每个点的速度都在主速度 N 下运行。 5、 急停功能 如有异常情况按下红色蘑菇头按纽自锁， 这时系统暂停封闭输出。 异常解 除后，松开蘑菇头按纽，系统即按刚才停机前的线速度运行。 6、 通讯程序编写 AC60 系列变频器采用国际标准 MODBUS 协议，通讯格式为 RTU（远程终端单元）模 式，通讯数据格式如下： 伟创电气 32 字节的组成：包括起始位、8 个数据位、校验位和停止位。 起始 位 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Bit8 无校 验 偶校 验 奇校 验 停止 位 协议格式解释： 起始位 即帧头以至少 3.5 个字节的传输时间停顿间隔作为开始.依次传输一帧 数 据直至结束 Bit1 从机地址 变频器为从机，变频器的本机地址即为 PLC 通讯的从机地址， 由 变频器的参数设定（H-67） Bit2 命令代码 主机发送的命令代码，对从机进行相应的操作，如 03H 读从机 参 数、06H 写从机参数、08H 回路自检测。 Bit3 / Bit4 数据地址高位/低位 即从机数据地址 Bit5 / Bit6 数据地址高位/低位 即从机数据地址里面的内容 Bit5 / Bit6 CRC 校验低位/高位 采用西门子 S7-200PLC 编程如下： 1、CRC 校验子程序编写 S7-200PLC 与 AC60 变频器通讯时必须采用自由口 通信模 式。首先将编程端口 PORT0（PORT1）通过对 SMB30（SMB130）设置，即偶 校验（E、 8、1）和波特率的值的内容。对 PLC 进行初始化。并编写 CRC 校验子程序。 此时的 编程端口无法进行状态监控。 子程序使用了多个局部变量，以方便其它子程序调 用。 在西门子 STEn 编程环境下（如图 1） CRC 校验及通讯协议参数 PORT0 端口设定 伟创电气 33 设置变频器以下参数：H-66=0//变频器设为从站 H-67=1 //变频器通讯地址为 1H-69=3 //通讯波特率 9.6K H-68=1 //（E、8、1）//通讯数据偶校验 E-01=2 //变频器的运行采用通讯方式 E-02=6 //变频器的给定频率设定采用通讯方式 2、速度链子程序 按照我们上面所述的比例关系式来设计子程序。利用浮点 运算处理， 调节比例系数时可达到变频器的最高分辩率，即 0.01HZ。 3、RS 发送格式子程序 以每隔 30MS 发送一帧数据，不断循环发送。经实 践证明效果很 好。 4、其它 注意单位时间内的升降值（分辩率）的限幅，主机升降速度和从机升降 比例系数 一定要分为两个定时器控制。 S7―200PLC 1M I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 2M I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I2.0 I2.1 3M I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 M L+ L1 N 1L Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 2L Q0.4 Q0.5 Q0.6 3L Q0.7 Q1.0 Q1.14 L Q1.2 Q1.3 B- A+ RT0 050 052 053 054 055 056 057 058 059 060 061 062 063 064 065 013 012 1# 升 1# 降 3# 加 速 1#爬 行 2# 升 2# 降 2# 爬 行 3# 升 3# 降 3# 爬 行 4# 加 速 5# 加 速 4# 升 5# 升 4# 降 5# 降 4# 爬 行 5# 爬 行 总 急 停 051 053 051 2# 加速 051 053 065 065 065 输入 I 点采用组合方式 5、见上图所示，在输入点采用了组合方式输入，节约了大量的输入点，有效的 降低了成 本。 七、结束语 采用 PLC 同变频器通讯，很容易实现多变频器之间的同步和比例联动运行。 该系统具 有功能强、信号精度高（可达变频器最高分辨率） 、传输距离远、接线简单、抗 干扰性 强等特点。我们以这种方式做了几十套控制系统，用户反映非常好。特别适合对 多台变 频器的同步、比例联动以及对变频器频率精度要求比较高的场合。 伟创电气 34 AC62-L 系列变频器在直进式拉丝机上的应用 引言 拉丝机是金属线材生产的重要设备，主要是将金属线材拉拔成各种规 格的细丝。从产 品规格上可分为：大拉机、中拉机、小拉机以及细微拉。从机械结构上可分为： 滑轮式、活 套式、水箱式和直进式。在电线电缆行业，双变频细微拉应用十分广泛。相对而 言，其要求 的控制性能也较低，而对大部分钢丝生产企业，针对材料特性，其精度要求和拉 拔稳定度高， 因此使用直进式拉丝机较多。特别是焊材生产企业，气体保护焊丝、埋弧焊丝、 铝焊丝、氩 弧焊丝、不锈钢焊丝、高强度焊丝以及最先进的药芯焊丝，其对拉丝机的电气控 制要求很高。 变频器作为主要的电气控制部分， 特别是张力控制的精度直接影响到产品的质量 和产量。深 圳市伟创电气作为一家专业的变频器制造商，所生产的恒张力 AC62-L 型专用 变频器，以其 卓越的性能赢得了电线电缆企业和焊丝生产企业的认可和好评。 一、拉丝机工作原理 直进式拉丝机是有多个拉拔头组成的小型的连续生产设备，通过逐级 拉拔，可以一次 性地把钢丝冷拉到所需的规格，所以工作效率比较高。但是，由于通过每一级的 拉拔后，钢 丝的线径发生了变化，所以每个拉拔头工作线速度也应有变化。根据拉模配置的不同，各个拉拔头的拉拔速度也要变化。拉拔速度的 基准是每个时刻 通过拉模的钢丝的秒流量体积不变。 直进式拉丝机的各个拉拔头的工作速度就 是基于以上 的原则，保证各个拉拔头同步运行。但是，以上的说明是基于理想状态的稳态工 作过程，由 于机械传动的误差以及机械传动的间隙，还有在起动、加速、减速、停止等动态 的工作过程 中，各个拉拔头就无法保持同步，所以，我们在直进式拉丝机上采用了张力传感 器，动态测 量各个拉拔头间的钢丝的张力，再把张力转换成标准信号(0~10V)，用这个标准 信号反馈给 调速变频器，变频器用这个信号作闭环 PID 过程控制，在主速度上叠加上 PID 计算的调整 量， 保持各个张力检测点的张力恒定，也就保证了直进式拉丝机工作在同步恒张 力的工作状 态。 伟创电气 35 二、系统介绍 （以 11 台直进式拉丝机组为例） 该套设备的作用是对线材的二次细拉。过程中，经过拉拔后形成 2.80mm 左右的一次 成品。再经过二次拉拔形成 1.20mm 左右的成品（依需求而定） 。模具的配比如 表 1。 进线 1#模 2#模 3#模 4#模 5#模 6#模 7#模 8#模 9#模 10#模 11#模 2.80 2.70 2.50 2.30 2.10 1.90 1.72 1.58 1.48 1.38 1.28 1.18 根据客户要求，该系统为 11 联直进式拉丝机，该系统采用深圳伟 创电气张力控制专 用变频器 AC62-L 系列，系统配置如下图 1 所示，PLC+11 台专用型变频器。 前馈通道由主 机 PLC 给定，PLC 作为主机与从机变频器作 485 通讯， （由主机发送广播指 令）即前馈频 率由 485 通讯给定。省却了价格高昂的 DA 模块。 AC62-L -11KW PLC A B A B VS1 GND AC62-L -11KW AB VS1 GND AC62-L -11KW A B VS1 GND AC62-L -11KW A B AC62-L -11KW A B VS1 GND 放线轮 1#塔轮 1#塔轮 9#塔轮 10#塔轮 收线轮 张 力 传 感 器 张 力 传 感 器 张 力 传 感 器 直进式拉丝机系统示意图 该系统设计有功能全面――系统启动、停车、跳卷、线速度设定、收卷点动、断 线保护有效、 等，极大的方便了操作人员对设备进行熟练的操作和监控。 PLC 在整个系统中 起着重要的作 用。 ①得到启动信号后， PLC 输出使变频器 RUN 与 COM 端子闭合， 变频器运行。 ②根据按纽或主电位器由 PLC485 通讯端口发出主速度信号，并按照 30 秒 ③低速穿线时，需要前联动、正转点动、反转点动和后联动。前联动：我们以放线工字轮为最前，假如我们在 4#塔轮处脚踏前联动开关，应 该是 1#~4# 机联动，即 PLC 使 1#~4#变频器同时走点动频率，以此类推。 正转点动：当某台塔轮上线材松动时，需要单独点动该台，其他塔轮不动作。 反转点动：极少用到可以不设计。 后联动：仍以放线工字轮为参照――最前，假如我们在 4#塔轮处脚踏后联动开 关，应该是伟创电气 36 4#~11#机联动。 3、 变频器 如图 1 所示， 机台上有 11 个塔轮，其中 1#~10#采用伟创电气拉丝机张力控制 专用变频器， 分别对应张力传感器。张力传感器反馈给变频器一个 0―10V 信号，变频器以 此保证线材的 恒张力。10#采用拉丝机专用变频器，没有张力机构。11#同样采用拉丝机张力控 制专用变 频器控制收线轮，与 1#~10#不同的是，收线工字轮的卷径在不断的变化，而且 还要保持线 材恒张力，以免张力过大断线或太松乱线。 也就是要求变频器有很好的张力控 制能力。 三、AC62-L 系列变频器特点 1、 只需要按说明书正确接线，就可以开机正常工作； 2、所有动态参数：卷径、传动比、线径，空盘、半盘、满盘，低速、中速、高 速，张力、 断线全部由变频器内部自动处理； 3、不需要 PID 板，只需要外接操作开关、少量中间继电器、指示灯和显示仪 表； 4、系统更简洁、成本更低、维护更方便，同时，控制效果更佳，设备运行更稳 定； 5、张力杆（位移传感器）在下限位、中间位或上限位，都可开机运行。自动跟 踪拉丝线速 度，张力平衡杆或位移传感器基本维持在中点位置； 6、变频器与电机同功率配匹使用，不需要放大变频器的容量； 7、适用于双变频、多变频拉丝或收卷的张力控制应用场合，更换拉丝模具或机 台数时不需 要调整任何参数。 参数设置： （一） 、1#~10#变频器参数设置 功 能 代码 功能名称 设定值 E-01 运行命令给定通道选择 1 E-02 频率给定中通道选择 8 E-03 前馈通道选择 3E-04 拉丝收线机机类型 0 E-09 最大频率 根据最大线速度设定 E-10 上限频率 根据最大线速度设定 E-18 低频转矩提升 8.0～15.0 E-25 点动频率 5.00 E-26 点动加速时间 20.0 E-27 点动减速时间 20.0 E-30 启动选择 0 E-34 停机方式 1 F-01 端子输入信号 X1 1：正转点动 F-02 端子输入信号 X2 2：反转点动 F-03 端子输入信号 X3 3：自由停车 伟创电气 37 F-04 端子输入信号 X4 4：故障复位 F-30 继电器输出端子 1 F-31 开路集电极输出 Y1 4 F-32 开路集电极输出 Y2 16 F-34 输出频率水平检测 2.00 F-41 VS1 端子输入电压下限 根据摆杆下限位置设定 F-42 VS1 端子输入电压上限 根据摆杆上限位置设定 F-57 输入上限对应设定频率 根据最大线速度 H-12 PID 控制器给定信号源 1 H-13 PID 键盘数字设定 50% H-14 PID 控制器反馈信号源 0 H-17 收卷比例增益 2.0 H-21 卷径系数 K1 最大值 300.0% H-22 PID 调节 1 区 K1 增量 2.0 H-23 PID 调节 2 区 K1 增量 60.0 H-24 PID 调节 3 区 K1 增量 200.0 H-25 PID 调节 4 区 K1 增量 500.0 H-26 收卷控制选择 0000H H-27 空盘复位 K1 值 100% H-29 启动平滑时间 0 H-33 断线反馈检测报警选择 0 （二）11#变频器（收线轮）参数设置 功能 代码 功能名称 设定值 E-01 运行命令给定通道选择 1 E-02 频率给定中通道选择 8 E-03 前馈通道选择 3 E-04 拉丝收线机机类型 2 E-09 最大频率 与主机对应 E-10 上限频率 与主机对应E-30 启动选择 3 E-34 停机方式 3 F-30 继电器输出端子 1 F-31 开路集电极输出 Y1 4 F-32 开路集电极输出 Y2 16 F-34 输出频率水平 FDT（排线机动作 频率） 2.00 F-41 VS1 端子输入电压下限 根据摆杆下限位置设定 F-42 VS1 端子输入电压上限 根据摆杆上限位置设定 F-57 输入上限对应设定频率 根据主机最大频率设定 H-12 PID 控制器给定信号源 1 伟创电气 38 H-13 PID 键盘数字设定 50% H-14 PID 控制器反馈信号源 0 H-17 收卷比例增益 3.0～5.0 范围内调整 H-22 PID 调节 1 区 K1 增量 200.0 H-23 PID 调节 2 区 K1 增量 600.0 H-24 PID 调节 3 区 K1 增量 1000 H-25 PID 调节 4 区 K1 增量 5000 H-26 收卷控制选择 0010H H-27 空盘复位 K1 值 40% H-29 启动平滑时间 2.0～4.0 H-30 启动平滑时间内每秒 K1 增量 0.1% H-31 收卷启动频率 0.50Hz H-32 收卷停机频率 2.00Hz H-33 断线反馈检测报警选择 1 H-34 断线反馈检测值 1.0% H-35 断线反馈报警延时时间 1.000s H-36 启动后断线反馈检测延时 5.0s H-37 断线反馈检测最低频率 10.00Hz H-38 断线反馈故障复位选择 1 H-39 断线反馈故障自动复位时间间 隔 5.0s H-40 停机抱闸信号动作频率 1.50Hz H-41 停机抱闸持续时间 5.0s 注：其中部分参数应根据实际情况设置。 （二） 、调试 张力部分调试 11#收卷变频器同样采用 AC60-L 型变频器，唯一不同的是，1#~10#变频器塔 轮上的卷径没有变化，而 11#在生产进行中，工字轮卷径不断增大。变频器通过实时卷径自 动计算，调 节转速，保持线速度一定。PID 自动调节使张力轮始终处在中间位置，保持恒 张力。 张力机构采用张力轮的形式，如图所示 伟创电气 39 AC62-L 系列在水箱式（双变频）拉丝机上的应用 前言 拉丝机以拉伸方式可分为直进式、水箱式等，以线径粗细又可分为大拉机、中拉 机、细 拉机和微拉机等，都由拉丝伸线和收线两部分组成。为提高线缆的产量、质量和 降低成本， 拉丝机一般改为双变频或多变频恒张力控制， 而目前大多数变频同步控制一般是 采用外接 PID 控制器的控制方式，此方式的缺点有：PID 控制器的控制参数调试困难，价 格昂贵，容 易损坏，模拟量在传输过程中有衰减、漂移的问题存在维修、维护费用较高。 一、水箱式拉丝机工作原理 以水箱式双变频拉丝机为例来说明拉丝收卷机控制原理。 该原理也适用于其它恒 定 张力控制设备，直进式拉丝机与其区别仅在于减少卷径计算部分。 为保证拉丝机特别是微拉机收放线过程张力恒定，收、放线同步不断线，一般采 用 拉丝主机频率作为收卷从机的前馈频率，随着收线盘径的增大，为使收放线恒定 张力， 收线机的输出频率要不断降低，收线机输出频率与卷径成反比。 电线电缆收、放卷拉丝机如图 1 所示。一般放卷辊、主机、拉伸模、张力辊、 收卷 辊和排线机等组成。 AC60-L-7R5 主机变频 放卷辊 收卷辊 AC60-L-3R7 从机变频 张力辊 水箱式拉丝机 10V VS1 GND AO2 GND AS GND 前馈频率10V VS1 GND U V WU V W 0-10V 排线机 模具 1/2/3/4 二、改造工艺要求 1、 低频力矩要体现。低频点动穿线时，要有足够的力矩，响应速度快，无抖动 发颤的 现象。 2、 主机起停时绝不允许发生断线的现象，如出现断线故障应迅速报警且紧急停 车。 3、 运行平稳，在正常运行过程中，不允许摆杆碰撞上下限位。 4、 停机时保持同步不断线。 四、AC62-L 型专用拉丝机变频器之特点 （1） 独有的卷径系数自动计算功能 伟创电气 40 随着收线机卷径的不断增大，收线机的输出频率需不断降低。AC62-L 系列变频 器 内部专门设有卷径计算功能，动态、实时、自动计算收线机的当前卷径，以达到 最佳的 恒张力收线效果。 （2） 卷径系数 K1 增量 运行过程中，当张力平衡杆偏离中心位置时，卷径系数 K1 自动计算功能开启。 为 了保证高、中、低不同速度下的张力稳定，摆杆不同的位置偏差对应不同的卷径 系数 K1 增量（H-22~H-25） 。不同系统卷径变化速率不同，通过调整 K1 增量来实现 卷径的 准确计算。 （3） 卷径自动计算死区范围 为保证收线机在摆杆中心位附近平稳运行，避免卷径自动计算对摆杆摆幅的影 响， AC62-L 系列变频器在摆杆中心位的上下 2.5%范围设定了死区，该范围内卷径 暂停计算。 （4） 卷径复位（手动/自动） 相同的线速度下， 满径和空径时的收线机输出频率相差很大，为使收线机和主机 线 速度同步，收线机在换卷时需进行卷径复位。当使用卷径自动复位功能时，每次 停机后 卷径系数 K1 自动恢复位。 当停电或紧急停车后， 应使用手动卷径复位功能，即定义外部多功能端子（X1～ X6）为卷径复位端子；收卷恒张力控制E-04 设为 3 时，即为恒张力控制模式，可用于其它卷曲机器设备的恒张力控制 的 场合。 五、改造方案（见图示 2） 接线说明： 寸动开关与主机的 X1 端子（出厂值为点动正转）连接。 外部端子启动开关与主机 FWD 连接。 拉线速度电位器与拉丝机（主机）的+10V、VS1 和 GND 连接。 伟创电气 41 主机的模拟输出 A02 端子、GND 端子与收线机的 AS 端子、GND 端子连接。 将控制板 上的跳线端子 J2 短接。 张力杆的电位器与 AC62-L 系列变频器的+10V、VS1、GND 端子连接。 五、参数设置 （1） 主机（拉丝机）参数 功能 代码 功能名称 设定值 E-01 运行命令给定通道选择 1 E-02 频率给定主通道选择 2 E-04 拉丝收线机类型 1 E-09 最大频率 根据系统最大线速度设定 E-10 上限频率 根据系统最大线速度设定 E-13 加速时间 1 40.0~60.0 E-14 减速时间 1 40.0~60.0 E-25 点动速度（寸动） 5.00 E-26 寸动加速时间 2 10.0 E-27 寸动加速时间 2 10.0 E-34 停机方式 0 E-36 停止时直流制动时间 0 F-30 继电器输出端子 1 F-31 输出端子 Y1 4 F-34 输出频率水平 FDT（收线机启动 控制） 2.00 F-62 输出端子 AO2 选择 2（4-20ma 电流信号） F-66 A01 输出倍率(收、发频率同步) 100.0~115.0 范围调整 （2） 收卷机参数设置 功能 代码 功能名称 推荐设定值 E-01 运行命令给定通道选择 1 E-02 频率给定中通道选择 8E-03 前馈通道选择 3 E-04 拉丝收线机机类型 2 E-09 最大频率 与主机对应 E-10 上限频率 与主机对应 E-30 启动选择 3 E-34 停机方式 3 F-30 继电器输出端子 1 F-31 开路集电极输出 Y1 4 F-32 开路集电极输出 Y2 16 F-34 输出频率水平 FDT（排线机动作 频率） 2.00 F-41 VS1 端子输入电压下限 根据摆杆下限位置设定 伟创电气 42 F-42 VS1 端子输入电压上限 根据摆杆上限位置设定 F-57 输入上限对应设定频率 根据主机最大频率设定 H-12 PID 控制器给定信号源 1 H-13 PID 键盘数字设定 50% H-14 PID 控制器反馈信号源 0 H-17 收卷比例增益 3.0～5.0 范围内调整 H-22 PID 调节 1 区 K1 增量 200.0 H-23 PID 调节 2 区 K1 增量 600.0 H-24 PID 调节 3 区 K1 增量 1000 H-25 PID 调节 4 区 K1 增量 5000 H-26 收卷控制选择 0010H H-27 第二比例增益 5.0～8.0 范围内调整 H-27 空盘复位 K1 值 40% H-29 启动平滑时间 2.0～4.0 H-30 启动平滑时间内每秒 K1 增量 0.1% H-31 收卷启动频率 0.50Hz H-32 收卷停机频率 2.00Hz H-33 断线反馈检测报警选择 1 H-34 断线反馈检测值 1.0% H-35 断线反馈报警延时时间 1.000s H-36 启动后断线反馈检测延时 5.0s H-37 断线反馈检测最低频率 10.00Hz H-38 断线反馈故障复位选择 1 H-39 断线反馈故障自动复位时间间 隔 5.0s H-40 停机抱闸信号动作频率 1.50Hz H-41 停机抱闸持续时间 5.0s六、调试 （1） 主机、收线机接线 主机变频器的输出频率由可编程模拟量输出口 A02、 GND 端子与收线变频器的 电流输 入口 AS、GND 连接。主机变频器的输出频率作为收线机的前馈频率，与收线 机内部计算 的 PID 调节量共同作用，保证收放线张力恒定。 （2） 收线机反馈接线 张力辊电位器的三端与收线变频器的+10V、VS1、GND 连接，根据摆杆最高位 置反 馈电压和最低位置反馈电压分别设定 F-41 和 F-42，这样可以保证摆杆在中间位 置时 PID 反馈值为 50%。张力反馈电位器应为 360°高精度电位器。 （3） 制动电阻接线 为保证收放线的张力恒定， 收线机变频器需在较短的时间内加速和减速，高速减 速 时， 变频器的直流母线电压会升高， 为保证变频器的正常工作， 需外接制动电阻， 制动 电 阻 的 阻 值 及 功 率 参 见 AC60 系 列 变 频 调 速 器 使