曹永剛
北京合康億盛變頻科技股份有限公司
摘要：用戶在使用高壓變頻器的過(guò)程中，通產(chǎn)都需要使用現(xiàn)場(chǎng)控制箱，一般稱為遠(yuǎn)程控制箱的控制方式，遠(yuǎn)程控制箱原來(lái)均采用繼電器、按鈕、指示燈、顯示儀表和手操器的方式配置，該方式配置的遠(yuǎn)程控制箱在實(shí)際應(yīng)用中，只要用戶提出一些新的需求，均需要重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員工作量大，同時(shí)在生產(chǎn)上也非常麻煩，采用SIEMENS LOGO！產(chǎn)品后，不僅簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)人員的工作，也減少了生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：高壓變頻器 遠(yuǎn)程控制 現(xiàn)場(chǎng)操作
一、應(yīng)用簡(jiǎn)介
1. 應(yīng)用簡(jiǎn)述：高壓變頻器產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用在多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，冶金行業(yè)、建材行業(yè)、采礦業(yè)、發(fā)電行業(yè)、化工行業(yè)等，在高壓變頻器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，約有30%的客戶配置了遠(yuǎn)程控制箱，針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)工藝的遠(yuǎn)程控制箱在現(xiàn)場(chǎng)的控制過(guò)程中有不同的需求，通過(guò)簡(jiǎn)單的修改程序，即能滿足用戶的最終需求。本文結(jié)合冶金行業(yè)的除塵風(fēng)機(jī)的控制，來(lái)說(shuō)明遠(yuǎn)程控制箱的應(yīng)用。
2. 公司介紹：合康變頻是專業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)、銷售各種高、中、低壓變頻器的上市公司，位于北京中關(guān)村高科技園區(qū)。公司成立于2003年，2008年引入聯(lián)想控股在 內(nèi)的四家戰(zhàn)略投資者，2010年1月在深交所上市。截止2012年12月31日，注冊(cè)資本3.38億元，凈資產(chǎn)超過(guò)15億元。合康變頻下設(shè)3家全資子公司，2家控股子公司，一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)技術(shù)中心，現(xiàn)有員工1124人，其中研發(fā)及技術(shù)人員約占31%，大專以上學(xué)歷達(dá)到54%。合康變頻連續(xù)6年榮獲用戶滿意十大國(guó)內(nèi)品牌；2006年已成為高壓變頻器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草單位之一；2011年榮登福布斯中國(guó)“潛力企業(yè)”百?gòu)?qiáng)榜。公司憑借雄厚的技術(shù)實(shí)力、領(lǐng)先的生產(chǎn)工藝，樹(shù)立了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的變頻節(jié)能和控制專家的形象，成為行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。其中，高壓變頻系列分為通用高壓變頻器和高性能高壓變頻器兩大系列，廣泛應(yīng)用于電力、礦業(yè)、冶金、水泥、石化、市政等領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類高壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、提升機(jī)、皮帶機(jī)等負(fù)載的軟啟動(dòng)、智能控制和調(diào)速節(jié)能，從而有效提高工業(yè)企業(yè)的能源利用效率、工藝控制及自動(dòng)化水平；2011年公司拓展中、低壓變頻器和防爆變頻器系列，由于其調(diào)速精度高、占地小、工藝先進(jìn)、功能豐富、操作簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng)、易形成閉環(huán)控制等特點(diǎn)，優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式。在礦業(yè)、起重機(jī)械、紡織化纖、油氣鉆采、冶金、電力、石油化工、電梯、建材等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
二、應(yīng)用說(shuō)明
1. 應(yīng)用功能描述（請(qǐng)配合圖片說(shuō)明）
除塵風(fēng)機(jī)工藝要求：在整個(gè)煉鋼過(guò)程中，煙氣是變化的，在煙氣濃度低量小時(shí)，可以采用低速，在煙氣濃度高量大時(shí)，可以采用高速，在介于兩者之間時(shí)，可以采用中速運(yùn)行，既可以滿足除塵要求。
吹煉工藝周期
O到A為兌鐵加廢鋼時(shí)間,約1分鐘。
A到B為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間，暫定2分鐘，可以調(diào)節(jié)。
B到C為吹氧冶煉時(shí)間，約14分鐘。
C到D為倒?fàn)t測(cè)溫取樣時(shí)間，約2分鐘。
D到E為出鋼時(shí)間，約2分鐘。
E到G為濺渣和減速時(shí)間，約5分鐘。
整個(gè)吹煉工藝周期約26分鐘，其中高速時(shí)間（B到C）12分鐘，高速定為50Hz,可以設(shè)置；中速時(shí)間（D到E）2分鐘，中速定位30Hz，可以設(shè)置；其余為加減速時(shí)間和低速運(yùn)行時(shí)間，低速定為10Hz,可以設(shè)置。
圖1 煉鋼除塵周期
2. 系統(tǒng)需要分析：現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化水平比較落后，目前采用人工操作的方式完成整個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的循環(huán)，下一步技術(shù)整改時(shí)，計(jì)劃采用氧槍信號(hào)、轉(zhuǎn)爐的煙氣信號(hào)和轉(zhuǎn)爐位置信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制。即用戶希望前期配置的裝配在現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制箱在高爐技改后，只需要把現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)接入控制箱，修改程序就能滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的需求，而不需要再增加新的裝置。
控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制箱和變頻器組成，變頻器可以接受遠(yuǎn)程啟動(dòng)、遠(yuǎn)程停車、遠(yuǎn)程復(fù)位信號(hào)，控制箱就有高速、中速、低速、啟動(dòng)、停車五個(gè)按鈕，并且接受來(lái)自變頻器的運(yùn)行、故障和就緒三個(gè)信號(hào)，變頻器接收4-20mA控制運(yùn)行轉(zhuǎn)速。
后期改造，需要三個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，但是改造后，將不需要高速、低速和中速三個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
整個(gè)小控制系統(tǒng)需要點(diǎn)數(shù)如下表：
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序號(hào)
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點(diǎn)類型
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數(shù)量
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備注
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1
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開(kāi)關(guān)量輸入
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8
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2
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開(kāi)關(guān)量輸出
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3
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3
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模擬量輸出
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1
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4-20mA
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系統(tǒng)采用24VDC系統(tǒng)，安全可靠，選擇SIEMENS LOGO!12/24RC一個(gè)，模擬量輸出模塊AM2 AQ一個(gè)就滿足現(xiàn)場(chǎng)需求了。
三、應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1. 電氣控制原理圖說(shuō)明
2. I/O分配表
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I1
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變頻器就緒
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I2
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變頻器運(yùn)行
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I3
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變頻器故障
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I4
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現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)
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I5
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現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)
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I6
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高速
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I7
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低速
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I8
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中速
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Q1
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啟動(dòng)變頻器
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Q2
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停止變頻器
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Q3
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復(fù)位變頻器
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AQ1
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變頻器速度給定
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3. LOGO! 控制程序說(shuō)明
4. 應(yīng)用設(shè)備圖片展示
圖x 電控柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
四、應(yīng)用體會(huì)
1. 產(chǎn)品使用簡(jiǎn)單，方便，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)要求邏輯簡(jiǎn)單，后期需要修改的現(xiàn)場(chǎng)尤其適合。
2. 現(xiàn)場(chǎng)有類似的遠(yuǎn)控箱在運(yùn)行，采用西門子的S7-200系列的plc,系統(tǒng)資源比較多，成本比較高，采用LOGO!可以降低成本。
參考文獻(xiàn)
[1] 參考文獻(xiàn)《LOGO!控制器實(shí)訓(xùn)教程》
[2] 參考文獻(xiàn)《HIVERT高壓變頻器用戶手冊(cè)》
作者簡(jiǎn)介
曹永剛（出生1975年），性別男，籍貫遼寧，學(xué)歷本科，公司北京合康億盛變頻科技股份有限公司，聯(lián)系方式電話13501005863，E-mail：cygld@126.com（請(qǐng)務(wù)必包括E-Mail與聯(lián)系電話）
