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空调变频节能的改造方案
一、概述
在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
二、节能原理
由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低水泵、风机的转速就，水泵、风机的功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。
由以上内容可以看出，用变频器进行流量（风量）控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵，冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。而用阀门、自动阀调节不仅增大了系统节流损失，而且由于对空调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态；而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。
因此，随热负荷而改变水量的变流量空调水系统显示了巨大的优越性，因而得到越来越广泛的应用，采用SPWM变频器调节泵的转速，可以方便地调节水的流量，根据负荷变化的反馈信号经PID调节与变频器组成闭环控制系统，使泵的转速随负荷变化，这样就可以实现节能，其节能率通常都在20%以上。改造的节电率与用户的使用情况密切相关，一般情况下，春、秋两季运行节电率较高，可达40%以上，夏季由于用户本身需要的电能就大，可节省的空间有限，一般在20%左右。
三、节能方案
1、整体说明
贵司中央空调系统目前有六套机组，每套机组有1台90KW冷却泵，1台75KW冷冻泵。我们可对冷却系统和冷冻系统进行节能改造。
中央空调实际运行时，冷却系统和冷冻系统的进、出水温差（△T）约为2oC，根据：
冷冻水、冷却水带走的热量（r）_= 流量(Q)×温差（△T）
我们可以适当提高温差（△T），降低流量(Q)，也即降低转速，即可达到节能的目的。
中央空调系统变频改造的原理示意图如下：
2、冷冻水系统
对于冷冻水系统，由于低温冷冻水温度取决于蒸发器的运行参数（贵司冷冻水出水温度为12℃），只需控制高温冷冻水（回水）的温度，即可控制温差，现采用温度传感器、PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷冻水回水温度控制在T1（例如17℃），使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。 3、冷却水系统
对于冷却水系统，取冷凝器两侧冷却水的温度作为控制参数，采用温度传感器、PID温差调节器和变频器及冷却水泵组成闭环控制系统，冷却水温差控制在△T2（例如：5℃），使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化，而冷却水的温差保持在设定值不变，使系统在满足主机工况不变条件下，冷却水泵系统节能最大。
4、控制方式
本方案在保留原工频系统的基础上加装，与原工频系统之间仅设置连锁以确保系统工作安全。
四、中央空调系统经变频改造后的性能
（1）采用变频器闭环控制，可按需要进行软件组态并设定温度进行PID调节，使电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。
（2）由于降速运行和软启运，减少了振动、噪音和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，提高了设备的MTBF（平均故障维修时间）值，并减少了对电网冲击，提高了系统的可靠性。
（3）系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。
（4）变频调速闭环控制系统与原工频控制系统互为互锁，不影响原系统的运行，且在变频调速闭环控制系统检修或故障时，原工频控制系统照样可以正常运行。
发表于：2006-08-14 14:06:00
1楼
空调变频节能的改造方案
一、概述
在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
二、节能原理
由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：降低水泵、风机的转速就，水泵、风机的功率可以下降得更多。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。
由以上内容可以看出，用变频器进行流量（风量）控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵，冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。而用阀门、自动阀调节不仅增大了系统节流损失，而且由于对空调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态；而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。
因此，随热负荷而改变水量的变流量空调水系统显示了巨大的优越性，因而得到越来越广泛的应用，采用SPWM变频器调节泵的转速，可以方便地调节水的流量，根据负荷变化的反馈信号经PID调节与变频器组成闭环控制系统，使泵的转速随负荷变化，这样就可以实现节能，其节能率通常都在20%以上。改造的节电率与用户的使用情况密切相关，一般情况下，春、秋两季运行节电率较高，可达40%以上，夏季由于用户本身需要的电能就大，可节省的空间有限，一般在20%左右。
三、节能方案
1、整体说明
贵司中央空调系统目前有六套机组，每套机组有1台90KW冷却泵，1台75KW冷冻泵。我们可对冷却系统和冷冻系统进行节能改造。
中央空调实际运行时，冷却系统和冷冻系统的进、出水温差（△T）约为2oC，根据：
冷冻水、冷却水带走的热量（r）_= 流量(Q)×温差（△T）
我们可以适当提高温差（△T），降低流量(Q)，也即降低转速，即可达到节能的目的。
中央空调系统变频改造的原理示意图如下：
2、冷冻水系统
对于冷冻水系统，由于低温冷冻水温度取决于蒸发器的运行参数（贵司冷冻水出水温度为12℃），只需控制高温冷冻水（回水）的温度，即可控制温差，现采用温度传感器、PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷冻水回水温度控制在T1（例如17℃），使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。 3、冷却水系统
对于冷却水系统，取冷凝器两侧冷却水的温度作为控制参数，采用温度传感器、PID温差调节器和变频器及冷却水泵组成闭环控制系统，冷却水温差控制在△T2（例如：5℃），使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化，而冷却水的温差保持在设定值不变，使系统在满足主机工况不变条件下，冷却水泵系统节能最大。
4、控制方式
本方案在保留原工频系统的基础上加装，与原工频系统之间仅设置连锁以确保系统工作安全。
四、中央空调系统经变频改造后的性能
（1）采用变频器闭环控制，可按需要进行软件组态并设定温度进行PID调节，使电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。
（2）由于降速运行和软启运，减少了振动、噪音和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，提高了设备的MTBF（平均故障维修时间）值，并减少了对电网冲击，提高了系统的可靠性。
（3）系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。
（4）变频调速闭环控制系统与原工频控制系统互为互锁，不影响原系统的运行，且在变频调速闭环控制系统检修或故障时，原工频控制系统照样可以正常运行。
发表于：2006-08-14 14:11:00
2楼
DLT型动力UPS系统（性能介绍）
一、概述
随着我国经济的不断发展，对供电、配电的质量要求越来越高。为此，我公司研制出一种具有世界先进水平的工业产品——动力UPS，这一新产品满足了动力设备大电流、高功率的瞬时需求。本装置采用新技术、新器件作为能量储存单元，实现在线并联热备支持。
二、用途
动力UPS是为防止由于电网瞬间闪络造成动力设备断电而设计的组合装置。是化纤、化工、电力、石油、制药等连续性生产的保护神，是解决电网瞬间闪络的强大武器。
三、产品特点
• 结构合理、操作简单、安装维护方便。
• 标准化系统、自动化管理，功能齐全。
• 采用纳米技术电容器作为储能模块，体积小、免维护、寿命长、无间断、无污染。
• 具有大功率、瞬时充放电能力强、耐电压冲击能力强、高可靠性、高抗干扰性等特点。
• 安装采用并联热备，减少了使用故障点，安全可靠。
四、系统组成
• 机柜：800×600×2100；600×500×1600；或根据客户要求定制。
• 控制检测单元（控制器）
• 储能单元
• 充放电单元（充电模块、均压模块、充放电电阻）
• 控制电源（具有防电网闪络功能）
• 过流保护
• 隔离保护
• 显示仪表（电压、电流指示）
• 报警指示
• 操作按钮
• 逆变装置（用户选配）
五、基本功能
• 自动控制与管理、可调节和设定模块各工作状态参数
• 提供故障、过流、超温保护与报警指示
• 记录闪络时间与闪络次数
六、技术参数
• 输入电压（AC）:三相380V/单相220V（+10%；-15%）
• 工作频率：50Hz±1Hz
• 输出电压（DC）:260 — 560V（520V/280V）
• 最大耐压（DC）：≤700V
• 支持功率：≥被控设备额定功率（根据用户需要配置）
• 支持时间：1.2s/2s（或根据用户要求）
• 响应时间：1ms
• 充电电流：二级充电≤10A
• 工作电流：≥被控设备额定电流（根据用户需要配置）
• 充电时间：≤40min
• 放电时间：≥30min
• 充放电次数：>10×103次
• 闪络间隔*：≤30min
• 控制检测：交流故障、设备（电机）过流故障、逆变装置故障和变频器故障的监控；闪络监测、记录，过流、隔离保护；模块各工作状态参数的调整、设定和指示。
• 指示报警：故障、过载、超温报警。
• 工作环境：室内安装；环境温度-10℃—+40℃；相对湿度≤85%；海拔高度低于2000m；远离易燃、易爆气体或液体。
• 冷却方式：轴流风机强制风冷。
• 安装方式：固定安装。
七、型号/含义
八、订货须知
1、被控设备（变频器）总容量（请填写下表）；
所控设备容量表
序号 设备名称 变频器型号 单位 数量 容量（KW） 电流（A） 位号 备注
2、被控设备的控制回路中接触器详细资料（请填写下表）；
控制回路接触器详细资料表
序号 接触器或空气开关 型号规格 电流（A） 数 量 线圈电压 备 注
3、被控设备的控制回路是否加装逆变装置（容量）；
4、对柜型是否有特殊要求（是否与原设备并柜）；
5、对被控设备是单台控制，或集中控制；
6、其它要求。
一、概述
随着我国经济的不断发展，对供电、配电的质量要求越来越高。为此，我公司研制出一种具有世界先进水平的工业产品——动力UPS，这一新产品满足了动力设备大电流、高功率的瞬时需求。本装置采用新技术、新器件作为能量储存单元，实现在线并联热备支持。
二、用途
动力UPS是为防止由于电网瞬间闪络造成动力设备断电而设计的组合装置。是化纤、化工、电力、石油、制药等连续性生产的保护神，是解决电网瞬间闪络的强大武器。
三、产品特点
• 结构合理、操作简单、安装维护方便。
• 标准化系统、自动化管理，功能齐全。
• 采用纳米技术电容器作为储能模块，体积小、免维护、寿命长、无间断、无污染。
• 具有大功率、瞬时充放电能力强、耐电压冲击能力强、高可靠性、高抗干扰性等特点。
• 安装采用并联热备，减少了使用故障点，安全可靠。
四、系统组成
• 机柜：800×600×2100；600×500×1600；或根据客户要求定制。
• 控制检测单元（控制器）
• 储能单元
• 充放电单元（充电模块、均压模块、充放电电阻）
• 控制电源（具有防电网闪络功能）
• 过流保护
• 隔离保护
• 显示仪表（电压、电流指示）
• 报警指示
• 操作按钮
• 逆变装置（用户选配）
五、基本功能
• 自动控制与管理、可调节和设定模块各工作状态参数
• 提供故障、过流、超温保护与报警指示
• 记录闪络时间与闪络次数
六、技术参数
• 输入电压（AC）:三相380V/单相220V（+10%；-15%）
• 工作频率：50Hz±1Hz
• 输出电压（DC）:260 — 560V（520V/280V）
• 最大耐压（DC）：≤700V
• 支持功率：≥被控设备额定功率（根据用户需要配置）
• 支持时间：1.2s/2s（或根据用户要求）
• 响应时间：1ms
• 充电电流：二级充电≤10A
• 工作电流：≥被控设备额定电流（根据用户需要配置）
• 充电时间：≤40min
• 放电时间：≥30min
• 充放电次数：>10×103次
• 闪络间隔*：≤30min
• 控制检测：交流故障、设备（电机）过流故障、逆变装置故障和变频器故障的监控；闪络监测、记录，过流、隔离保护；模块各工作状态参数的调整、设定和指示。
• 指示报警：故障、过载、超温报警。
• 工作环境：室内安装；环境温度-10℃—+40℃；相对湿度≤85%；海拔高度低于2000m；远离易燃、易爆气体或液体。
• 冷却方式：轴流风机强制风冷。
• 安装方式：固定安装。
七、型号/含义
八、订货须知
1、被控设备（变频器）总容量（请填写下表）；
所控设备容量表
序号 设备名称 变频器型号 单位 数量 容量（KW） 电流（A） 位号 备注
2、被控设备的控制回路中接触器详细资料（请填写下表）；
控制回路接触器详细资料表
序号 接触器或空气开关 型号规格 电流（A） 数 量 线圈电压 备 注
3、被控设备的控制回路是否加装逆变装置（容量）；
4、对柜型是否有特殊要求（是否与原设备并柜）；
5、对被控设备是单台控制，或集中控制；
6、其它要求。
发表于：2006-08-14 14:19:00
3楼
变频器基本知识入门
( 文章来源：李明杰 应用行业：变频器)
1、什么是变频器？
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什么？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同？
变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？
频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什么意思？
频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。
8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？
频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？
在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择
11、所谓开环是什么意思？
给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。
12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？
开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？
具有ＰＧ反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于ＰＧ本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思？
如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
( 文章来源：李明杰 应用行业：变频器)
1、什么是变频器？
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什么？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同？
变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？
频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什么意思？
频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。
8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？
频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？
在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择
11、所谓开环是什么意思？
给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。
12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？
开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？
具有ＰＧ反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于ＰＧ本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思？
如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
发表于：2006-08-14 14:23:00
4楼
PLC和变频器在空压机节能改造中的应用
1 引 言
空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。作为基础工业装备，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。空压机占大型工业设备（风机、水泵、锅炉、空压机等）耗电量的15%。由于结构原理的原因，大部分空压机自身存在着明显的技术弱点。当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源；异步电动机易频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命，压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大；工作条件恶劣，噪音大；自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低。
针对以上存在的问题，设计采用PLC和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造方案，经分析，该方案自动化程度高，节能效果显著，实用性好。
2 空压机变频改造原理
2.1 空压机的工作原理
螺杆式空压机的工作原理图如图1所示，空
气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入，该调节阀主要用于调节气缸、转子及滑片形成的压缩腔，阴、阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。滑片安装在转子的槽中，并通过离心力将滑片推至气缸壁，高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。经压缩后的空气温度较高，其中混有一定的油气，经过油气分离器进行分离，之后，油气经过油冷却器冷却在经过油过滤器流回储油罐，空气经过气后冷却器 （空气冷却装置）进行冷却而进入储气罐。
2.2 空压机变频节能原理
螺杆式空压机基本运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转,能源白白的浪费，如果利用变频器通过改变电机频率来调节转速，变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力，具有明显的节能效果。空压机变频节能系统原理图如图2所示。
原理如下：通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，在电动机上得到相应的转速。那么空压机输出对应的压缩空气输出至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。
2.3变频改造注意事项
(1) 空压机是大转动惯量负载，这种启动特点很容易引起变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议采用具有高启动转矩的无速度矢量变频器，保证既能实现恒压供气的连续性，有可保证设备可靠稳定的运行。
(2) 空压机不允许长时间在低频下运行，空压机转速过低，一方面使空压机稳定性变差，另一方面也使缸体润滑度变差，会加快磨损。所以工作下限应不低于20Hz。
(3) 建议功率选用比空压机功率大一等级的变频器，以免空压机启动出现频繁跳闸的情况。
(4) 为了有效的滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减少因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减少电机运行的噪音，提高电机的稳定性。
(5) 设计的系统应具备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 基于PLC的空压机变频控制系统
3.1系统原理设计
控制系统由以下部分组成：变频器、可编程控制器、变频柜、电抗器、压力变送器、震荡传感器、接触器、空气开关、电缆、电流表、电压表、按钮、互感器等。
基于PLC的变频控制系统原理图如图3所示。PLC由触摸屏、电源、CPU、模拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成。其中采用PLC来实现电气部分的控制。包括五部分：起动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断。
起动：以两台电机M1，M2为例，可以通过转换开关选择变频/工频启动。
运行：正常情况，电机M1处于变频调速状态，电动机M2处于停机状态。现场压力变送器检测管网出口压力，并与给定值比较，经PID指令运算，得到频率信号，动动调节转速达到所需压力。
停止：按下停止按钮，PLC控制所有的接触器断开，变频器停止工作。
切换：实现M1，M2工频、变频相互切换。
报警及故障自诊断：
空压机内部一般有四个需要监测的量：冷却水压力监测、润滑油监测、机体温度监测、储气罐压力监测。
3.2案例分析
以某厂房空压机为例。改造前经测试参数如下：电机功率110KW，出口压力为5.9~6.5MPa，运行时间为12小时/天，一年运行320天，加载时间为15秒，减载时间15秒；加载电流为190A，减载电流为90A。经检测其节电率为30%以上。年节电量（按30%）计算如下：
W节电量=12×320×110×30%=1.27×105（kWh）
可见节电效果明显，此外，改造后系统还存在其它优点。首先，减少了机器的噪音。利用PLC和变频器实现了机器的软启动、软停止，避免了空压机启动时对电网的冲击，减少了对设备的维修量。其次，两套控制回路可保证系统的正常、安全运行。最后，自动化程度高，克服原系统手动调节的缺点。
4 结束语
利用PLC和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造方案实验结果表明，改造后系统具有节约能源，自动化程度高，降低原系统噪音，减少设备维修量等优点，具有深入研讨的实用价值。
1 引 言
空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。作为基础工业装备，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。空压机占大型工业设备（风机、水泵、锅炉、空压机等）耗电量的15%。由于结构原理的原因，大部分空压机自身存在着明显的技术弱点。当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源；异步电动机易频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命，压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大；工作条件恶劣，噪音大；自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低。
针对以上存在的问题，设计采用PLC和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造方案，经分析，该方案自动化程度高，节能效果显著，实用性好。
2 空压机变频改造原理
2.1 空压机的工作原理
螺杆式空压机的工作原理图如图1所示，空
气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入，该调节阀主要用于调节气缸、转子及滑片形成的压缩腔，阴、阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。滑片安装在转子的槽中，并通过离心力将滑片推至气缸壁，高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。经压缩后的空气温度较高，其中混有一定的油气，经过油气分离器进行分离，之后，油气经过油冷却器冷却在经过油过滤器流回储油罐，空气经过气后冷却器 （空气冷却装置）进行冷却而进入储气罐。
2.2 空压机变频节能原理
螺杆式空压机基本运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转,能源白白的浪费，如果利用变频器通过改变电机频率来调节转速，变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力，具有明显的节能效果。空压机变频节能系统原理图如图2所示。
原理如下：通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，在电动机上得到相应的转速。那么空压机输出对应的压缩空气输出至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。
2.3变频改造注意事项
(1) 空压机是大转动惯量负载，这种启动特点很容易引起变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议采用具有高启动转矩的无速度矢量变频器，保证既能实现恒压供气的连续性，有可保证设备可靠稳定的运行。
(2) 空压机不允许长时间在低频下运行，空压机转速过低，一方面使空压机稳定性变差，另一方面也使缸体润滑度变差，会加快磨损。所以工作下限应不低于20Hz。
(3) 建议功率选用比空压机功率大一等级的变频器，以免空压机启动出现频繁跳闸的情况。
(4) 为了有效的滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减少因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减少电机运行的噪音，提高电机的稳定性。
(5) 设计的系统应具备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 基于PLC的空压机变频控制系统
3.1系统原理设计
控制系统由以下部分组成：变频器、可编程控制器、变频柜、电抗器、压力变送器、震荡传感器、接触器、空气开关、电缆、电流表、电压表、按钮、互感器等。
基于PLC的变频控制系统原理图如图3所示。PLC由触摸屏、电源、CPU、模拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成。其中采用PLC来实现电气部分的控制。包括五部分：起动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断。
起动：以两台电机M1，M2为例，可以通过转换开关选择变频/工频启动。
运行：正常情况，电机M1处于变频调速状态，电动机M2处于停机状态。现场压力变送器检测管网出口压力，并与给定值比较，经PID指令运算，得到频率信号，动动调节转速达到所需压力。
停止：按下停止按钮，PLC控制所有的接触器断开，变频器停止工作。
切换：实现M1，M2工频、变频相互切换。
报警及故障自诊断：
空压机内部一般有四个需要监测的量：冷却水压力监测、润滑油监测、机体温度监测、储气罐压力监测。
3.2案例分析
以某厂房空压机为例。改造前经测试参数如下：电机功率110KW，出口压力为5.9~6.5MPa，运行时间为12小时/天，一年运行320天，加载时间为15秒，减载时间15秒；加载电流为190A，减载电流为90A。经检测其节电率为30%以上。年节电量（按30%）计算如下：
W节电量=12×320×110×30%=1.27×105（kWh）
可见节电效果明显，此外，改造后系统还存在其它优点。首先，减少了机器的噪音。利用PLC和变频器实现了机器的软启动、软停止，避免了空压机启动时对电网的冲击，减少了对设备的维修量。其次，两套控制回路可保证系统的正常、安全运行。最后，自动化程度高，克服原系统手动调节的缺点。
4 结束语
利用PLC和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造方案实验结果表明，改造后系统具有节约能源，自动化程度高，降低原系统噪音，减少设备维修量等优点，具有深入研讨的实用价值。
发表于：2006-08-14 14:27:00
5楼
CMC-S智能型软起动器在排污站中的应用
1. 排污站简介：渭南排污站是渭南市污水集中排放中心，是雨水，生活污水，工业污水的集中地。能否及时地将污水排出将直接关系到整个渭南市居民的生活，因此受到市政处的高度重视。在今年8月份，鉴于提高排污站的综合排污能力。尤其是提高在一些突发情况下的排污应急能力和排污系统的运行稳地定性，可靠性。市政处特别加强了对排污站进行彻底的技术改造。我公司很荣幸的成为这一项目的承建者！
2. 改造背景：① .排污站前期使用的软起动器是由模拟电路来控制晶闸管的导通角，从而控制软起的输出电压。这种老式的模拟控制方式只能按出场时的设定值进行输出电压的控制，是一种近似斜坡的起动方式，起动时间短且不可调节，起动电流大且无限流控制，对电网冲击大。无法实现同时起动多台排污泵，应急能力差。控制形式单一，无法做到对价格昂贵的污水泵的全面保护用户无法根据自己的实际情况,如：负载的大小，静摩擦的大小，起动时间的长短，当地电网容量的大小，进行为达到最佳起动效果的现场调节，且安装，接线，调试，维护都需要专门的技术人员，这就给以后使用带来了众多的麻烦。如：1.维修周期长。需要原厂家派专门的技术人员来维修。严重影响了排污站的正常运营，甚至造成极为严重的后果。给渭南市的居民生活，城市交通带来严重的安全隐患。2.维护成本高。用来控制晶闸管的集中电路板，使用的是纯模拟信号，不但体积大而且容易坏且维修麻烦，几乎每次都要换新板子，而且价格不非，再加上其厂家人员的车费，生活费，高额的维修费用使排污站已不堪重负。
②.其原来的液位控制回路采用的是：液位变送器把液位信号以电流形式传送给KYB液位控制仪，KYB液位控制仪在将液位信号传到软起动器的模拟控板，从而完成液位对软起动器的控制，即：
液位信号 液位变送器 液位控制仪 软起动器
这种控制方式已比较陈旧，且液位控制仪，不但价格高而且接线很复杂，容易损坏，改造时已有2个坏掉（共有4个在使用）。使液位不能实现自动控制，这就使人力大大浪费。
3. 改造方案：我公司根据渭南排污站的实际情况，以在保证系统运行可靠性，稳定性的前提下，尽可能的降低排污站的改造经费为基准，制定了详细的改造方案。经排污站审核评估后，具体实施。
①. 根据排污站的实际情况，针对其排污泵，我公司为其配用了本公司研发生产的CMC-S智能型软起动器，因为我公司的CMC-S智能型软起动器采用大功率可控硅做主回路开关元件，通过改变可控硅的导通角来实现电动机电压的平稳升压和无触点通断。起动电压和起动电流可根据负载和工作情况任意设定。起动器还能自动监视电动机的功率因数和负载情况，经过计算来决定电动的运行电压，以便提高电动机的功率因数，使其一最小电流运行，降低损耗，提高效率。且系统工作是对电网无冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小，起动，停车平滑稳定，可大大提高电动机的使用寿命和经济效益。
②. CMC-S智能型软起动器还具有独特的可编程模拟量输入端口A1,A2。，通过参数设置以后，在液位控制中只需要为其配置一个简单的液位变送器，就可完成精确的液位自动控制，而且动作可靠，性能稳定。不需要购买价格昂贵，接线复杂的液位控制仪，在经费方面的节约是不言而喻的。而且新型智能软起采用的是液晶汉显操作界面，操作直观，设定及修改参数都简单易行。因此采用这种具有起停控制，液位控制于一体的新型智能软起动器是自动排水和自动供水工程的明智选择。其特点为投资少，接线简单，控制精确，维修方便。
液位信号 液位变送器 软起动器
③ 控制回路
CMC-S系列电动机软起动器的主控板上有24个外引端子，为使用户实现外部信号控制、远程控制及系统控制提供方便。
注意！如用户采用本机键盘操作起动软起动器（即采用LCD中文液晶或LED数码控制时）需将端子X1的4、5端
CMC-S智能软起动器简介：
CMC-S系列是一种新型智能化的异步电动机软起动装置，它是集起动、显示、保护、数据采集于一体的电机终端控制设备。用户使用较少的元件，就可实现较复杂的控制功能。而中文界面又使得操作更趋简便。
多种起动方式：电压斜坡起动、电流限幅起动、斜坡+限流起动，并可在每种方式下施加可编程突跳起动转矩。独特的基础算法使得电机起动、停止更加准确、平滑。
先进的通讯功能：配有通讯接口，方便用户网络连接控制，提高系统的自动化水平及可靠性。
实用的模拟信号控制功能：用户可输入4～20mA或0～20mA标准模拟信号，并可在操作面板上进行模拟量的上、下限设定，实现对电机起、停控制及报警。还可通过软起动器进行数据（压力、温度、流量等）的传输。
强大的抗干扰性：所有外部控制信号均采用光电隔离，并设置了不同的抗噪级别，适应在特殊的工业环境中使用。
独特的双参数功能：软起动器同时具备两套不同功率电机控制参数，可控制两台不同功率的电机。
三种停车方式：可编程软停车、自由停车、制动。
保护显示功能：全程检测电流及负载参数，具有过流、过载、过热、缺相等微机保护功能。
友好的人机界面：采用LCD液晶中文/英文显示操作盒，使编程及调整更加方便。故障及实时监控更加直观，提高了工作效率。
1. 排污站简介：渭南排污站是渭南市污水集中排放中心，是雨水，生活污水，工业污水的集中地。能否及时地将污水排出将直接关系到整个渭南市居民的生活，因此受到市政处的高度重视。在今年8月份，鉴于提高排污站的综合排污能力。尤其是提高在一些突发情况下的排污应急能力和排污系统的运行稳地定性，可靠性。市政处特别加强了对排污站进行彻底的技术改造。我公司很荣幸的成为这一项目的承建者！
2. 改造背景：① .排污站前期使用的软起动器是由模拟电路来控制晶闸管的导通角，从而控制软起的输出电压。这种老式的模拟控制方式只能按出场时的设定值进行输出电压的控制，是一种近似斜坡的起动方式，起动时间短且不可调节，起动电流大且无限流控制，对电网冲击大。无法实现同时起动多台排污泵，应急能力差。控制形式单一，无法做到对价格昂贵的污水泵的全面保护用户无法根据自己的实际情况,如：负载的大小，静摩擦的大小，起动时间的长短，当地电网容量的大小，进行为达到最佳起动效果的现场调节，且安装，接线，调试，维护都需要专门的技术人员，这就给以后使用带来了众多的麻烦。如：1.维修周期长。需要原厂家派专门的技术人员来维修。严重影响了排污站的正常运营，甚至造成极为严重的后果。给渭南市的居民生活，城市交通带来严重的安全隐患。2.维护成本高。用来控制晶闸管的集中电路板，使用的是纯模拟信号，不但体积大而且容易坏且维修麻烦，几乎每次都要换新板子，而且价格不非，再加上其厂家人员的车费，生活费，高额的维修费用使排污站已不堪重负。
②.其原来的液位控制回路采用的是：液位变送器把液位信号以电流形式传送给KYB液位控制仪，KYB液位控制仪在将液位信号传到软起动器的模拟控板，从而完成液位对软起动器的控制，即：
液位信号 液位变送器 液位控制仪 软起动器
这种控制方式已比较陈旧，且液位控制仪，不但价格高而且接线很复杂，容易损坏，改造时已有2个坏掉（共有4个在使用）。使液位不能实现自动控制，这就使人力大大浪费。
3. 改造方案：我公司根据渭南排污站的实际情况，以在保证系统运行可靠性，稳定性的前提下，尽可能的降低排污站的改造经费为基准，制定了详细的改造方案。经排污站审核评估后，具体实施。
①. 根据排污站的实际情况，针对其排污泵，我公司为其配用了本公司研发生产的CMC-S智能型软起动器，因为我公司的CMC-S智能型软起动器采用大功率可控硅做主回路开关元件，通过改变可控硅的导通角来实现电动机电压的平稳升压和无触点通断。起动电压和起动电流可根据负载和工作情况任意设定。起动器还能自动监视电动机的功率因数和负载情况，经过计算来决定电动的运行电压，以便提高电动机的功率因数，使其一最小电流运行，降低损耗，提高效率。且系统工作是对电网无冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小，起动，停车平滑稳定，可大大提高电动机的使用寿命和经济效益。
②. CMC-S智能型软起动器还具有独特的可编程模拟量输入端口A1,A2。，通过参数设置以后，在液位控制中只需要为其配置一个简单的液位变送器，就可完成精确的液位自动控制，而且动作可靠，性能稳定。不需要购买价格昂贵，接线复杂的液位控制仪，在经费方面的节约是不言而喻的。而且新型智能软起采用的是液晶汉显操作界面，操作直观，设定及修改参数都简单易行。因此采用这种具有起停控制，液位控制于一体的新型智能软起动器是自动排水和自动供水工程的明智选择。其特点为投资少，接线简单，控制精确，维修方便。
液位信号 液位变送器 软起动器
③ 控制回路
CMC-S系列电动机软起动器的主控板上有24个外引端子，为使用户实现外部信号控制、远程控制及系统控制提供方便。
注意！如用户采用本机键盘操作起动软起动器（即采用LCD中文液晶或LED数码控制时）需将端子X1的4、5端
CMC-S智能软起动器简介：
CMC-S系列是一种新型智能化的异步电动机软起动装置，它是集起动、显示、保护、数据采集于一体的电机终端控制设备。用户使用较少的元件，就可实现较复杂的控制功能。而中文界面又使得操作更趋简便。
多种起动方式：电压斜坡起动、电流限幅起动、斜坡+限流起动，并可在每种方式下施加可编程突跳起动转矩。独特的基础算法使得电机起动、停止更加准确、平滑。
先进的通讯功能：配有通讯接口，方便用户网络连接控制，提高系统的自动化水平及可靠性。
实用的模拟信号控制功能：用户可输入4～20mA或0～20mA标准模拟信号，并可在操作面板上进行模拟量的上、下限设定，实现对电机起、停控制及报警。还可通过软起动器进行数据（压力、温度、流量等）的传输。
强大的抗干扰性：所有外部控制信号均采用光电隔离，并设置了不同的抗噪级别，适应在特殊的工业环境中使用。
独特的双参数功能：软起动器同时具备两套不同功率电机控制参数，可控制两台不同功率的电机。
三种停车方式：可编程软停车、自由停车、制动。
保护显示功能：全程检测电流及负载参数，具有过流、过载、过热、缺相等微机保护功能。
友好的人机界面：采用LCD液晶中文/英文显示操作盒，使编程及调整更加方便。故障及实时监控更加直观，提高了工作效率。
发表于：2006-08-15 08:46:00
6楼
MD系列变频器在凹印机上的应用（初稿）
一、 前言
凹印机是印刷包装中重要的设备，它主要完成在材料上印上各种颜色的图案。控制上主要有：收卷、放卷、各段恒张力、印刷同步、自动套色、质量检测等。目前多数厂家传动控制主要有两种：1）用磁粉制动器来控制，由于磁粉容易发热故障率高，所以限制了凹印速度的提高和增加了维护成本；2）用变频控制，将PID、卷径计算等算法由PLC来完成，变频器只作为调频（或调节力矩）来实现，所有反馈信号都需输入到PLC计算后再输出给变频器，这样PLC功能要强并且需要扩展很多的A/D和D/A模块，大大增加了成本且有线路复杂、故障率高、动态响应慢等缺点。
二、 具体方案
1、 系统构成
系统由七台电机传动控制，分别为两收卷（MD330）、两放卷（MD330）、主机（MD320）和前后牵引（MD320）构成，其中收卷、放卷和前后牵引都是带张力反馈的闭环张力控制，由于中部是印刷套色精度要求高，所以主机和前后牵引采用带编码器的闭环矢量控制，如图所示。
2、 控制要求
每段张力恒定，摆杠摆动幅度小；
加减速和运行要平稳，无速度突变；
自动纠正套色，不跑色；
低频转矩特性好，速度精度高；
收放卷换料方便，无张力突变而影响套色。
3、 控制难点
收放卷由于卷径在不断的变化，PID的调节必须考虑卷径，否则摆杠摆动太大；
中间套色印刷对张力变化很敏感，所以要求前后牵引摆杠摆动要非常小，否则就容易跑色。
4、 实现过程
主速度由主机控制，它的运行频率信号经AO1输入到PLC，PLC根据触摸屏上输入的板径（印刷轴的直径）计算出线速度信号输出给收放卷变频器（AI2），变频器将根据线速度自动计算出卷径，再根据卷径的不同给相应的主频率保证基本同步，然后由张力反馈信号的输入（AI1）经内部PID计算后的输出量做为辅助频率源叠加到主频率做为最终输出频率，所以整个收放过程PID都只要微调即可保证同步，使摆杠波动很小起停平稳。线速度信号同时也输给（AI1）前后牵引做为它的主频率源和张力反馈后PID计算的输出量叠加做为最终的输出频率，由于机械上主机和牵引的传动比相同（经PLC换算后），所以PID也只要微调即可保证同步。
5、 调试要点
F1组的参数要根据实际电机铭牌设定,并要完全调谐这样才能获得良好的控制性能，特别是主机和牵引控制；
带编码器反馈闭环矢量控制运行时如果转速很慢且电流很大，说明编码器的A、B相接反，对调即可。电机运行方向不对时对调输出相序时编码器A、B相也必须一起对调；
为了使前后牵引的摆杆摆动幅度小，PLC输出的线速度信号做为牵引的主频率源频率时，牵引在该频率下（PID为0，即先将F0-07设为0）运行所传动材料的线速度要与PLC输出信号换算成的线速度相等。调试时只要看PLC的输出最大（10V）对应的最大线速度（如180m/Min，这是由PLC程序定义的）值，然后牵引根据传动比和传动轴直径计算出达到该线速度所需要的频率做为它的最大频率即可；
为了减小牵引PID的调节量F0-05设为0（相对于最大频率）、F0-06设为8%（50Hz*8%=4Hz），这样可以有效防止超调并且线速度为0时PID依然有作用，保证零速时张力恒定；
收卷换料时必须卷径复位，否则起动时摆杠波动变大；
放卷换料时因卷径有突变，所以卷径滤波时间要设小，这样系统一运行变频器就会快速计算出卷径；使系统快速稳定下来；
运行时要观察摆杠摆动的规律来调整PI参数。
6、 总结
该方案由于收放卷与牵引都带张力反馈；主机和牵引都用有速度传感器矢量控制；张力反馈和多数控制信号直接输入到变频器。所以具有控制精度高、动态响应快、成本低、逻辑清晰、线路简单、故障率低维护方便等特点，是一个性价比优良的方案。
一、 前言
凹印机是印刷包装中重要的设备，它主要完成在材料上印上各种颜色的图案。控制上主要有：收卷、放卷、各段恒张力、印刷同步、自动套色、质量检测等。目前多数厂家传动控制主要有两种：1）用磁粉制动器来控制，由于磁粉容易发热故障率高，所以限制了凹印速度的提高和增加了维护成本；2）用变频控制，将PID、卷径计算等算法由PLC来完成，变频器只作为调频（或调节力矩）来实现，所有反馈信号都需输入到PLC计算后再输出给变频器，这样PLC功能要强并且需要扩展很多的A/D和D/A模块，大大增加了成本且有线路复杂、故障率高、动态响应慢等缺点。
二、 具体方案
1、 系统构成
系统由七台电机传动控制，分别为两收卷（MD330）、两放卷（MD330）、主机（MD320）和前后牵引（MD320）构成，其中收卷、放卷和前后牵引都是带张力反馈的闭环张力控制，由于中部是印刷套色精度要求高，所以主机和前后牵引采用带编码器的闭环矢量控制，如图所示。
2、 控制要求
每段张力恒定，摆杠摆动幅度小；
加减速和运行要平稳，无速度突变；
自动纠正套色，不跑色；
低频转矩特性好，速度精度高；
收放卷换料方便，无张力突变而影响套色。
3、 控制难点
收放卷由于卷径在不断的变化，PID的调节必须考虑卷径，否则摆杠摆动太大；
中间套色印刷对张力变化很敏感，所以要求前后牵引摆杠摆动要非常小，否则就容易跑色。
4、 实现过程
主速度由主机控制，它的运行频率信号经AO1输入到PLC，PLC根据触摸屏上输入的板径（印刷轴的直径）计算出线速度信号输出给收放卷变频器（AI2），变频器将根据线速度自动计算出卷径，再根据卷径的不同给相应的主频率保证基本同步，然后由张力反馈信号的输入（AI1）经内部PID计算后的输出量做为辅助频率源叠加到主频率做为最终输出频率，所以整个收放过程PID都只要微调即可保证同步，使摆杠波动很小起停平稳。线速度信号同时也输给（AI1）前后牵引做为它的主频率源和张力反馈后PID计算的输出量叠加做为最终的输出频率，由于机械上主机和牵引的传动比相同（经PLC换算后），所以PID也只要微调即可保证同步。
5、 调试要点
F1组的参数要根据实际电机铭牌设定,并要完全调谐这样才能获得良好的控制性能，特别是主机和牵引控制；
带编码器反馈闭环矢量控制运行时如果转速很慢且电流很大，说明编码器的A、B相接反，对调即可。电机运行方向不对时对调输出相序时编码器A、B相也必须一起对调；
为了使前后牵引的摆杆摆动幅度小，PLC输出的线速度信号做为牵引的主频率源频率时，牵引在该频率下（PID为0，即先将F0-07设为0）运行所传动材料的线速度要与PLC输出信号换算成的线速度相等。调试时只要看PLC的输出最大（10V）对应的最大线速度（如180m/Min，这是由PLC程序定义的）值，然后牵引根据传动比和传动轴直径计算出达到该线速度所需要的频率做为它的最大频率即可；
为了减小牵引PID的调节量F0-05设为0（相对于最大频率）、F0-06设为8%（50Hz*8%=4Hz），这样可以有效防止超调并且线速度为0时PID依然有作用，保证零速时张力恒定；
收卷换料时必须卷径复位，否则起动时摆杠波动变大；
放卷换料时因卷径有突变，所以卷径滤波时间要设小，这样系统一运行变频器就会快速计算出卷径；使系统快速稳定下来；
运行时要观察摆杠摆动的规律来调整PI参数。
6、 总结
该方案由于收放卷与牵引都带张力反馈；主机和牵引都用有速度传感器矢量控制；张力反馈和多数控制信号直接输入到变频器。所以具有控制精度高、动态响应快、成本低、逻辑清晰、线路简单、故障率低维护方便等特点，是一个性价比优良的方案。
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