西门子模块6GK7243-1GX00-0XE0货期较快

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自动扶梯是商场﹑车站﹑机场普遍使用的一种载人tisheng设备。青岛飞拉利家具广场有两台自动上下扶梯，使用 11kW（四极）交流电机传动，经减速箱减速后拖动自动扶梯运转。
　　两台扶梯一台作为上行，另一台作为下行，运行一段时间后就人为地进行交换，即上行的交换为下行，下行的交换为上行运转。在运行过程中，顾客的liuliang在不段有较大的差别,有时乘自动扶梯可能一个人也没有，由于顾客到来具有随机性，也不可能在无人乘坐时将自动扶梯停止运转，未进行调速控制的自动扶梯只能以额定速度空转，这样运行很不经济，浪费大量的电能，链条、皮带磨损大、维修周期短，给正常使用带来了不少麻烦。对自动扶梯进行变频调速改造，在无人乘坐时降低速度运转，有人乘坐时再平稳地加速到额定速度运转。这样，可减低链条、皮带的磨损；转速降低后，电机的输出功率大幅度减少，带来了一定的节能效果。无人乘坐的时间越长，节能的效果越显著。
　　一﹑改造方案
　　用两台森兰 SB80C-11T4 矢量型变频器控制自动扶梯的电机，载客运行时变频器设置为外端子控制，速度控制设置为多段方式，即设置正常运行频率（50Hz）﹑减速运行频率（15Hz）。检修（爬行）时，运行频率较低，大约在 25Hz 左右。
　　1﹑传感器
　　传感器为红外线传感器，安装在自动扶梯的入口处离地面 2.5m 高的位置上，聚焦镜头对准来客的方向上，并略向下倾斜。由于上﹑下扶梯的运行方式要定时交换，每一台自动扶梯的入口﹑出口都要安装红外传感器。将这两个传感器的输出接到变频器内定时器的输入端上。自动扶梯运行时，断开出口传感器的信号。
　　2﹑无人乘坐时电梯的减速运行
　　假定，传感器监测到有人走向扶梯，一般传感器的监测距离为 6m，地面距离大约为4.2m，人走过这段距离约需要 t0=5s 左右，这段时间内，变频器从 15Hz 运转加速到 50Hz，为安全考虑，必须在人踏上扶梯之前应完成加速，加速时间为 2s。人踏上到走下扶梯的时间为 t1。如果在（t0+t1）时段内无人到来，经过 t2=5s 延时后，变频器降速到 15Hz 运行。希望森兰 SB80 系列变频器是一款矢量控制型高性能变频器，非常适合类似于电梯类的恒转矩位能负载，无需用 PLC 而利用变频器内置的计时单元，设置计时单元的计时时间为（t0+t1+t2），有人走进入口时，传感器信号送到计时器，计时器开始计时，在（t0+t1+t2）秒内，无人走进入口时，经过（t0+t1+t2）秒扶梯自动转换到低速运行；如在（t0+t1+t2）秒内有人走进入口，传感器输入的信号对计时器复位并重新开始计时，扶梯就一直以正常速度运行。
　　3﹑再生能量的处理
　　自动扶梯在做下行运行时，电机会进入再生发电状态，载客量越多，产生的再生能量越大。如果不对再生能量进行处理，将导致变频器频繁“过压”停机，有可能对乘客造成伤害。考虑到两台扶梯的变频安装在同一个控制室内，并且上行运行的扶梯永远是电动做功。于是将两台变频器的直流母线经交流接触器连接起来构成直流母线式，下行扶梯产生的再生能量送到直流母线上全部被上行扶梯利用，没有能量浪费。但考虑到有时可能以一台扶梯单独做下行运行，这时就采用能耗制动的方式处理再生能量。SB80 变频器有内置制动单元，只需在 DC﹑DB 端子上接入 15？ 、7kW 制动电阻即可。
　　4﹑电磁抱闸
　　当某种原因发生紧急停车时，不必考虑重新起动为带载起动（即人站在扶梯上起动），为安全起见，扶梯在静止时必须有制动装置，在运转时又不起制动作用。
　　二、改造后的功能
　　1﹑保持原有电梯的“长期运行”模式和增加的“自动载客运行”模式并存，用户可随时选择采用其中一种模式运行，当选择原有电梯“长期运行”模式时，变频器控制线路完全撤出。这样可使用户需要选择原有模式或变频器控制线路需要维护时，都可方便切换，保证了电梯正常运行。
　　2﹑ 线路改造后，保证在任何工作模式下都能符合国家 GB—16899 关于扶手电梯安全标
　　准的要求。
　　3﹑“自动载客运行”模式运行时，起动、停止或速度转换平稳顺畅，无跳动感觉，舒
　　适感较好。
　　4﹑延长设备的使用寿命，减少材料的自损耗。如：电机寿命、链条的损耗、皮带磨损等。
　　5﹑无乘客时，电梯低速运行，当有乘客到达入口时，电梯自动转入全速运行。乘客离
　　开电梯后若再无乘客，经延时后电梯自动转回到低速运行。
　　三、控制原理框图
　　
　　

　　注：UP、DN 选用欧姆龙光电传感器

　　图 1 示出了自动扶梯基本的功能连线，将自动扶梯上、下两端的光敏接收信号并联接到
　　SB80 主控板的 X5 端子（将 E1-04 设置为 00，取消内部软连接），再利用定时器 1 的下降沿延时功能（通过 CL-17 设置），将接收到的光敏信号下降沿延时，延时时间为（t0+t1+t2），定时器的输出可以在内部选择为多段频率选择（设置 CL-19 为 01～04，具体参考 E2 和 F7 菜单相关部分）。
　　通过将 X2 端子接为有效状态，实现低速运行。X3 端子有效时，可以使扶梯运行于检修
　　频率，一般为额定运行速度的 50%。X8 为急停按钮，应对于故障状态或一些突发事件的停机控制。
　　变频器的起停及方向控制，采用两线式运转模式 2（E2-14），可作并联，请参见 SB80 用
　　户手册。
　　变频器的故障输出可以用于报警等指示，采用变频器的运行中信号输出作抱闸信号，这
　　两者都是通过继电器输出，触点常开或常闭形式可根据实际需要进行更改。
　　四、功能码设置

　　五、节能与优点
　　1﹑节电
　　设备安装调试一次开车成功，运行平稳、节能效果明显。改造前工频运行时每部扶梯每
　　天耗电高达 80 度左右，变频改造后由原来的全速运行变为有人时全速运行，运行频率 50Hz，无人时低速爬行，运行频率 15Hz，其每天用电 28 度左右度，大大降低了能耗，其节电率为65%。

一．引言
    水泥制造业是建材业中的能耗大户，降低能源消耗，tigao产品质量是tigao企业竞争能力和经济效益的重要措施。节能降耗已成为每个企业管理者所关心的重点。我司采购北京中达菱科电气科技有限公司生产的菱科LK600P系列变频器，对全厂的风机、送料系统进行全面改造，该司产品设计合理、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。
  
                       
                               河北省华北水泥厂

二．立窑螺茨风机变频改造
   1．工况分析
    我们厂罗茨鼓风机有两台，一台电机的功率为215KW、额定电压380V、额定电流415A；另一台为132KW、额定电压380V、额定电流250A。立窑罗茨风机在设计时一般考虑到大生产量时需要的风量，且留有一定的裕量，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，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。
   

                              立窑主风机
2． 解决方案
    针对以上的工况，我认为可以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，两套变频调速拖动系统选用的变频器分别为菱科LK600P系列风机专型，两套系统原理一样。变频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。 
    （2）为方便窑面操作人员控制风量，将变频器设置为端子控制，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。
    （2）改善生产环境。由于变频器可任意调节风机电机转速，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。由于变频器具有软起动功能，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。改造后节电效显著，根据原设备及生产工艺状况，节电率可达15%-40%，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。
    4． 螺茨风机变频器参数设定
 
                    
  
                       主控制室 

                       采用菱科LK600P系列变频器
三．立窑卸料系统变频改造
   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%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。

 菱科LK600P系列 132KW 变频器
  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，将这些转速预置为变频器的多段速。在机旁设置一选号面板，面板上有变频器启停按扭，水泥选号按钮。变频器由端子控制，多段速所需的开关量由选号面板的按钮给出。
    3.造粉机变频器参数设定：
    4．用户受益
    （1）tigao了使用的方便性。变频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tigao效率，
    （3）tigao生产效率。变频改造后自动化程度、生产的连续性tigao，降低了生产人员的劳动强度，综合效益明显

 目前，实现对机动车排放污染进行有效控制已成为我国环境保护一项刻不容缓的任务，需要在生产中对汽车尾气污染物进行检测。本文就一种符合EU-2标准，基于嵌入式bbbbbbsCE操作系统和组态王6.0组态软件的集工况模拟、样气采集、样气分析于一体的汽车尾气污染物智能检测系统进行介绍。

   一、系统综述

   整个系统由中央控制单元、底盘测功机、尾气取样单元、分析仪器单元以及相关辅助设备组成。底盘测功机模拟汽车的工况，尾气取样系统对样气进行jingque的定量采集，后由分析仪器单元对样气中的污染物浓度加以定量检测，中央控制单元实现对整个系统的自动控制。其中中央控制单元采用嵌入式系统作为核心控制单元，系统操作站为运行bbbbbbsCE嵌入式操作系统和组态王6.0嵌入版组态软件的工控机，负责发布命令给作为现场控制及命令执行元件的PLC。工控机与远程上位PC之间采用TCP／IP协议进行通讯。

    精简的bbbbbbsCE嵌入式操作系统使运行于该操作系统上的嵌入版组态王6.0组态软件的执行效率很高，完全可以满足设备现场运行的需要。

    1. 工作原理

 系统总体示意图如图1所示。打开引擎的汽车在底盘测功机上模拟各种行驶工况，其尾气排放的污染物在鼓风机作用下经环境空气滤清器后进入尾气取样系统采样器，进行定容稀释取样（CVS）。分析仪器分别从背景气袋中、稀释排气气袋取样气进行分析，测量得出污染物的体积浓度。汽车尾气中污染物的排放值由以下公式进行计算：

    mi=1/S*V*di*ci/106 （i for HC、NOx、CO）

    式中：mi一排出的污染物的质量；S一行使距离；V一温度为273K，大气压力为101.33KPa的基准条件下稀释排气总容积，单位：m3；di—各种污染物在温度273K，大气压力101.33KPa时的密度；dCO=1.25kg／m3；dHC=0.619kg／m3；dNO2=2.05kg／m3（排气中NOx的浓度用NO2当量表示）；ci —稀释排气中污染物的容积浓度，10-6。
   
    2. 控制系统的工作过程

   工控机通过CVS系统和分析单元的传感器获取测量数据，通过数据采集模块转换为符合RS-485规范的数字信号，传送给触摸屏，触摸屏将测量数据通过TCP／IP协议传送给PC机（上位机），完成数据处理工作。触摸屏根据采集信号的数值判断目前的工作状态，将控制指令发送给分析单元和CVS系统的PLC。分析单元的PLC主要完成对分析仪器进行一系列气路切换、量程转换的操作，CVS系统PLC主要对CVS进行流程控制，实现自动清洗、采样等一系列功能。控制指令经PLC处理后，转换为直接的继电器开闭信号，实现打开和关闭CVS系统电磁阀、取样泵的任务。配电箱还为风机提供了380V动力电的开关，可手动控制风机的启动与停止。控制系统结构框图如图2所示。

二、系统硬件组成

    为了确保系统的准确性和可靠性，本文选用了工控领域中稳定可靠的bbbbbbsCE嵌入式操作系统作为工控机的控制核心。数据采集模块、PLC、继电器等元件性能稳定，采集和控制精度高，响应速度快。

    1. 工控机

    作为操作站的工控机基于嵌入式操作系统bbbbbbsCE和嵌入式组态软件组态王6.0（128点）开发的客户端应用程序。bbbbbbsCE嵌入式系统的优越性在于其设备管理简单高效，支持不同类别的设备，支持即插即用的管理模式和设备节能控制；处理系统的输入输出具有实时响应能力。

   组态王嵌入版6.0提供了基于嵌入式操作系统的开发平台，由于组态王嵌入版6．0的稳定性较高，占用系统资源较小，组态软件本身提供大量通用设备的驱动程序，开发周期短，故选用组态王嵌入版6.0作为开发工具。

   硬件选用的是ADVANTECH-研华TPC064触摸屏（嵌入式一体化工控机），其主要系统参数如下：

   液晶显示器尺寸：5.7"TFT；CPU主频：ARM9266MHz；内存：64M；CF卡：64M。
   
   触摸屏对外数据传输接口主要有四个RS232接口、两个RS485接口、一个USB接口，1个10／100M网络接口。
   
   采用工控机的方式，可多串口输入，处理速度快、效率高，触摸屏有良好的人机对话界面，操作简便、直观，满足了检测设备实时操作和实时显示的功能。

  2. PLC
   
    本文选用SIMATICS7-200系列PLC，主模块与工控机通过RS-232串口通讯，用step7-Microwin实现软件编程。PLC作为一种专门用于工业生产过程控制的现场设备，具有可靠性高、适应性强、通讯和编程方便、结构模块化的特点。
   
   PLC执行操作站发出的指令并进行报警处理等简单的运算。整个系统中PLC控制的硬件开关量共有24个，其中分析仪器单元有5个三通电磁阀和一个取样泵，CVS单元有7个两通电磁阀、8个三通电磁阀和三个泵。

    3. 传感器与数据采集模块
   
   系统中分析仪器单元测量浓度值经后面板的输出端子以模拟量输出，CVS单元的liuliang计量单元测量数据由传感器以模拟量输出，具体的传感器包括：

• 标准长径喷嘴liuliang计：BYW-S-80，4 m3／min～8 m3／min，喷管直径80mm，用于主流道恒定liuliang测量；

• 数字压力变送器：BYD-8，标准长径喷嘴liuliang计前端压力测量，输出信号4 mA～20mA DC，24V；

• 电容式压差变送器：1151DP3E22M183，标准长径喷嘴liuliang计前端、后端压力差测量，输出信号4-20mADC，24V；

• 防爆型数字温度变送器：BWD-8，标准长径喷嘴liuliang计后端温度测量，输出信号4 mA ～20mADC，24V，量程0～50℃；

• 压力变送器：CS20FUCIIIERC3Lm（3）A，用于控制样气取样袋压力并保护之，输出信号4 mA～20mA DC，供电范围15 V ～28VDC。

• 数据采集模块：研华16通道A／D PCL-818数据采集卡。

    4. 通讯模块
   
   系统通讯方式分为两种：串口通讯和TCP／IP协议通讯。PLC和数据采集模块与工控机之间为串口通讯；工控机与PC机之间采用TCP／IP协议进行通讯。硬件参数如下：工控机网卡：1个10／100M网络接口；PC机网卡-TP-bbbb，100M。
   
   三、系统软件设计
   
   本嵌入式控制系统的编程分为两部分，一是PLC软件编程，实现对工作单元的现场控制；二是操作站触摸屏的编程，触摸屏根据传感器获取的测量数据判断目前的工作状态，将控制指令发送给各单元的PLC，生成交互式的人机对话界面。
   
    1. PLC编程
   
    （1） 控制流程描述
   
   分析仪器单元的PLC负责气路和量程切换的操作，CVS单元的PLC主要对CVS系统进行流程控制，实现自动清洗、自动采样等一系列功能控制。以CVS系统为例，PLC控制CVS单元排气过程，将气囊中的废气排空；控制清洗过程，进行管路清洗；后控制自动采样，将背景气体和稀释气体分别抽到两个气囊，为分析仪器的气体分析做好准备。上述过程主要包含对泵、阀开关和定时延时的控制。控制过程如图3所示。

   （2）控制程序

   整个控制程序我们采用程序代码编程，它较之梯形图、功能模块灵活、方便，结构紧凑。主程序模块为：

    LD  SM0.1   ／／初始化，调用子程序0
    CALL  SBR_0
    S    M2.0，4  ／／设置程序执行标志位
    LD    M0.1  ／／启用等待程序
    A    M2.0  ／／M2．0设为1
    LPS
    LD    M8.1  ／／有复位请求
    ALD
    CALL  SBR_I／／调用子程序1
    ／／SBR_0：
    LD    SM0.0
     …．．    ／／初始化泵阀状态
    CRET
    ，，SBR_I：
    LD    SM0.0
    LD    M3.0
     …．．    ／／控制CVS工作流程
    CRET
   
    2. 触摸屏控制程序设计
   
   系统中操作站我们采用触摸屏实现交互式人机对话。包括5个主要界面：系统主界面、CVS界面、分析仪器界面、报表和历史数据查询打印界面、手动界面。设计以按钮形式简便、直观地来控制PLC运行，有显示操作状态和数据、故障报警以及报表查询等功能。

   四、结束语

   整个系统完全满足汽车生产厂家现场监测汽车尾气污染物含量的要求。通过简单直观的人机对话界面实现复杂的操作，克服以往监测系统可靠性低、故障率高、操作复效率低等缺点，从而有效地tigao了我国汽车生产厂家生产管理水平。