6ES7223-1PL22-0XA8常备现货

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油田注水是中国很多油田保持高产稳产的重要有效措施。其方法就是把地层中散布的油集中到油井，再提取上来。由于大庆油田属于断裂区块油田，每个区块注水范围小，注水量随开采状况的变化，需要经常调整，大部分注水站都存在额定liuliang与实际liuliang不相匹配的问题。而油田注水由于压力高、水量大，注水电机大多是大功率电动机，电动机长期处于高耗能状态运行，采用变频调速装置对油田注水泵用电动机实行变转速调节，实现注水泵变水量控制是一项非常有效的节能措施。

    现有控制liuliang方式
    常规情况下油田高压注水采用闸板阀门控制来调节liuliang和压力。根据工艺要求，不允许长时间小排量运行，否则泵内温度升高造成汽蚀和机件烧毁等问题，过去被迫采用大回流方法降低温升，造成电力的大量消耗，给油田造成了大量的能源损失。
    在原设计系统工况中，用两台注水泵进行系统注水。在未进行变频调速改造中，该工况的注水系统能耗损失主要在控制阀节流上。通过分析，只有通过结合配注量，降低水压，减少各注水井的阀门控制压差，才能达到节能降耗的目的。

    变频系统原理说明        
    由于注水泵的实际liuliang比泵的额定liuliang小，节电潜力较大。系统中注水泵的注水控制是由变频器通过变送器的回馈压力值，与事先预设在变频器中的压力值进行比较，变频器中的PID调节器自动根据差值进行运算调节控制变频器变频调速运行；变频器的运行参数通过内部计算机接口和通讯协议传输至计算机工作站；在计算机上可以随时检测和控制系统运行压力、电动机转速、输入/输出电压、输入/输出电流等参数，达到系统自动节能运行的目的。

    基本原理图如下：

    变频器系统与原有控制系统的比较

    1） 采用变频控制方式，其操作方便，无须手动调节进水阀门，极大的减轻了工人的劳动强度，tigao了工作效率。 

    2） 启动噪音低，在启动过程中电机从低频开始缓慢加速，经20秒后达到设定频率，由于启动电流很小，减小了对电网的冲击，保护了用电设备，延长了电动机的使用寿命，tigao了电机的效率，节约维修成本。

    3） 系统采用一拖二控制方式，采用压力变送器反馈电流信号（4—20mA）至变频器中央处理器（CPU）,经PID控制组成闭环控制系统。其输出频率的大小由作用处理器控制，使电机的转速自动增加或降低；当压力超过设定的目标值时即（＞5％）其中台电机转为工频运行，变频器启动第二台电机变频运行，保持水压恒定。这样不但减小了电动机的无功功率，tigao了水泵的工作效率，节约了能源。

    4） 普通的工频控制方式（原有的控制方式）则不能实现这样的目的，其启动和停止需要人操作，还需要调节进水的阀门开关来满足工况要求，即费时又费力，且容易出现操作失误，造成不必要的损失。工频运行控制方式的电机的转速是不可调节的，并且启动电流大，当供水压力超过所需的压力值时需人工调节进水阀门的大小来满足供水压力。这时电机仍以满负荷运行，多余的功率就消耗在阀门上，能源浪费很大。

    从以上实际工况中分析，采用变频调速的方式来满足生产的需要，使得注水泵既可大liuliang，也可小liuliang，既可高压力，也可低压力运行。可以用压力闭环或liuliang闭环控制注水的压力或liuliang，在注入站工况改变时，变频器可以使注水泵自动调节注水压力或liuliang。此时，泵的出口阀门全开，使泵的压差减至为零。这样，既节约了电能，又减少了阀门的维护量。还tigao了系统的自动化水平，降低了系统的噪音，改善了工作的环境，减轻了工人的劳动强度。采用变频调速来获得实际需要的水liuliang，不但节约了电能，tigao系统自动化运行程度；变频器自动根据需求量调节转速，平滑稳定，减少了人员的劳动强度；水泵的运行参数得以改进，系统效率大为tigao。

前言
    近10年来在激烈的市场竞争中，国内外纺机厂商，采用PLC控制，变频调速，机电一体化等以电子技术更多的取代传统的机械结构，tigao纺机整机的可靠性，tigao纺织质量和自动化程度，扩大品种的适应性，使用操纵易便。各纺织厂家也投资改造老机设备。
    交流变频调速技术的优点
    交流变频调速传动具有以下特点：
    1可以使普通异步电动机实现无级调速。
    2启动电流小，减少电源设备容量。
    3启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备。
    4对电机具有保护功能,降低电机的维修费用。
    5具有显著的节电效果。
    由于交流变频调速传动技术具有上述特点，已开始取代直流调速装置，成为现代电气传动的发展方向。
    交流变频技术在棉纺织设备中推广应用的必要性 
    纺纱工艺流程中要求加工设备的电气传动稳定，点动、启动及升降速都应平滑实现，这样才能是纤维的牵伸均匀，降低重量不匀和条干CV值。在棉纺设备的传动系统中，都是由皮带与齿轮来承担，由于电动机启动硬度的原因，在点动与启动过程中，不可避免地会出现皮带打滑，齿轮冲击等现象。在机械传动轮系中，齿轮越多，造成齿轮损伤的机率就越大，应用交流变频技术就能够很好的解决平滑启动，消除机械启动时的冲击力，实现无级调速，满足生产工艺要求，tigao成纱质量。应用此技术在纱支品种变化的情况时，不需改变牙齿或皮带轮，设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成。
    交流变频技术在梳棉机上的应用 
    1 交流变频调速在新型国产棉纺设备中得到广泛的应用。在2000年第七届中国国际纺织机械展中，FA201B梳棉机、FA326并条机、FA423粗纱机、FA710 高速并条机、FA231倍捻机均采用变频调速。新型国产细纱机F1513系列、 F0128系列采用PLC，可编程序控制，变频调速、纺纱全程可根据设定程序进行调速纺纱。特别是EJM128JL型细纱机1008锭，锭速可按10段变频调速控制。FA716并纱基础集体变频调速，还可使用后不同品种需要，实行单锭，分组或分段变频调速，适应棉毛等多品种并纱卷绕的要求。
    2 梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本，市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如A186D型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高，经常造成停机，不时出火警，给生产效率与产品质量造成一定的损失，要保持与维护需投入大量的人力与物力。有些企业惯性轮电磁离合器被弃用。这样在道夫慢转快的过程中产生细条，严重时出现破边，棉网拉断的现象影响生条质量。有的企业为避免这种现象，用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷，但要造成大量的废条，同样是不可取的。

    3 改善梳棉机运行状态的过程。A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，惯性轮、电磁离合器，用电气加机械的手段来实现。A186E、A186F、FA201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节，从而改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉机采用了交流变速调速，从而实现了道夫升速斜率的任意调节，道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。

高速卷绕头是化纤行业前纺的关键设备，其基本的结构：夹头和压紧辊，组成一个经典的卷绕装置，夹头相当于收卷卷筒，压紧辊相当于摩擦辊；槽筒用于横动控制，控制纤维卷绕时的成型角。高速卷绕头的基本控制要求为线速度恒定，速度精度高，一般的工艺要求为线速度精度达到万分之三。适用于涤纶、丙纶、锦纶 POY 丝或工业丝的卷绕成型。两台变频器分别控制卷筒进行收卷，在摩擦辊上安装用以速度检测的光电传感器，作为线速度的反馈信号。设备动作过程中要求完成卷筒的自动切换及卷绕作业。

    早期的卷绕头为被动式，即动力驱动由压紧辊提供，这样就成为典型的表面卷绕，在卷绕的过程中卷筒直径逐步增大，而摩擦辊的直径不会改变，转速控制对象比较简单，一般用同步电机加变频调速器就能满足转速精度的要求。的卷绕头要求夹头直接驱动，压紧辊被动传动，这样就成为典型的中心卷绕。在中心卷绕中，由于卷筒直径不断增大，为保持线速度恒定，转速需要不断的减小。无锡某纺织机械有限公司开发了这样一种新型的高速卷绕头，这个系统的基本电气控制配置为：G11 变频器控制夹头电机和槽筒电机；可编程控制器用的是富士 SPB 系列。
    中心卷绕的高速卷绕头对变频器的要求可以从卷绕头的工艺参数推导出来：卷绕头的高线速度为 4000 米 / 分钟，夹头电机为两极变频异步电机，卷筒的初始直径为 126mm ，终直径为 430mm 。 

    由于客户卷绕头上的测速反馈装置反馈脉冲频率过低，而无法实现稳定的闭环矢量控制，在这种控制结构下，变频器要设为单纯的频率变换器，输出频率完全等于输入频率，而特殊电机曲线的设置值按夹头变频电机的值和负载特性调整到佳值。
    为了达到高频率给定精度， PLC 需要通过串行通讯口控制变频器，A11变频器可以支持多种现场总线通讯协议，可以方便的与各种 PLC 进行通讯，但在实际应用中，考虑的实际的成本，终采用的经济的 RS485 通讯，通讯协议为标准的 MODBUS RTU 总线协议。
    因为卷绕头的卷筒直径是在连续变化的，要实现稳定的线速度控制，用传统的 PID 闭坏控制，速度会有静差，在其公司技术人员的紧密配合下，这个问题被很好的解决了。
    横动槽筒控制也是高速卷绕头这一产品获的成功的一个关键技术难点，以恒速控制槽筒，在特定的卷筒直径时会产生迭纱现象，通常要求横动槽筒变频器输出的频率一直波动变化， A11 具有摆频功能，很好的满足卷绕的特殊要求。 

    结束语 
    A11变频器的高精度和高性能，以及分销商强大的技术支持使A11变频器成为高速卷绕头的理想驱动器，随着中国化纤机械工业的飞速发展，安邦信变频器将有一个美好的明天.

一、设备简介
    东莞某造纸厂1号机组瓦楞纸生产线的机组速度设计能力为140米/分钟，它由1主压、2主压、1号大缸、2号大缸、3号大缸、4号大缸和卷取机等7个传动点组成，如图1所示。其中1、2主压将纸浆压成纸，主压辊入口纸浆水份大，出口水份小，负载转矩相应波动大；4个大缸采用3米大缸，缸内的热蒸气将纸烘干，属于恒转矩大惯量负载，减速时间较长，一般需要1分钟左右，其中4号缸在卷取机换纸卷时，出口处纸带张力具有瞬间突变，要求控制系统具有快速阶跃转矩响应能力；卷取机采用压接方式，变频器控制主动辊，主动辊利用和从动辊之间的摩擦使从动辊被动卷纸，卷取机为恒转矩负载，由于卷取处于生产线出口段，且卷取段纸带很干，对变频器的机械控制特性要求很高。 

图1 造纸生产线

二、变频器配置 
    根据1号机组各传动点的特点，1主压、2主压、1号大缸、2号大缸和3号大缸适用艾默生TD2000系列变频器进行控制，而4号大缸和卷取机适用艾默生TD3000系列矢量控制变频器进行控制。TD3000系列变频器适用于高速造纸、拉丝设备、注塑设备、机床设备、化纤装置和电梯等场合，具有以下特点：
＊ 具有电机参数自适应功能，可实现温度补偿；
＊ 转矩限定，防止频繁跳闸；
＊ 转矩控制与速度控制可在线切换；
＊ 启动预励磁，加快矢量控制响应速度；
＊ 具有零伺服锁定功能，保持零速150%转矩输出。
一号机组变频器的配置如表1所示。

表1 1号机组变频器配置

三、控制系统 
    1号机组造纸生产线采用串行速度链开环模拟同步控制系统，如图2所示。生产线统调速度由精密电位器模拟给定，1号同步卡模拟输入（0～10V）由电位器同步给定，其模拟输出（0～10V）作为1号变频器及2号同步卡的控制输入，2号同步卡输出作为2号变频器及3号同步卡的控制输入……，串行速度链开环模拟同步控制要求同步卡具有很好的电压线性跟随特性和高抗干扰能力，适合高速造纸应用场合。当微调某一传动点时，该传动点后级同步跟随改变，前级不变。 

图2 造纸串行同步控制系统

四、调试步骤
    TD2000变频器控制原理图参照TD2000用户手册，X1端子设为多段频率1（爬行功能），由于生产线50Hz对应150米/分钟，故爬行速度30米/分钟对应10Hz，参数设置如表2所示。

表2 TD2000数据配置

    TD3000变频器控制原理图参照用户手册，采用无速度传感器矢量控制，参数如表3所示。 

表3 TD3000数据配置

    电机参数辨识：由于原控制系统使用0～10V模拟电压输出，需要在AO1与GND之间并联一个500Ω电阻，提取相应的电压供外部指示。设完参数后，开始对电机进行参数辨识，辨识之前应使电机高速运行15分钟左右，并施加直流制动，使电机达到一定的温升，以弥补冷态参数与实际运行参数的差异（气温仅10℃左右），参数辨识结果如表4所示。
表4 TD3000 22KW电机辨识结果

五、结束语 
    根据用户要求，操作工从120米/分钟一直调到180米/分钟，同步效果非常理想，一直没有进行微调，大大降低了操作劳动强度。据操作工反映，1号机组目前的运行速度已远远超出该机组的设计能力140米/分钟，充分证明了艾默生TD3000产品在造纸生产线的运行是成功的。