电气控制系统范文

电气控制系统范文（精选12篇）

电气控制系统 第1篇

1 地铁车辆电气牵引系统的特点

制动装置是使所述车辆减速, 停车, 装置是必不可少的, 以保证列车安全运行。在移动车辆, 拖车中所提供具有制动装置, 使得操作的列车需要减速或停止的预定距离内。除了传统的机械 (压缩空气) 制动, 城市轨道车辆制动装置的要求与电制动 (再生制动, 电阻制动) 函数, 并应充分发挥电制动能力, 电制动和机械制动的协调。列车的制动系统, 以保持在车辆减速和制动, 以减少车辆纵向冲动;的赞助下, 功能, 自动调节的制动力量的变化, 以及紧急制动能力除了在紧急情况下可能是列车紧急制动自动当车辆分离危及运行安全的事件发生在司机采取紧急制动的车辆以外的操作。形式的城市轨道交通车辆制动摩擦制动和电动制动压缩空气为动力制动蹄式制动器摩擦制动器, 盘式制动器, 以及铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器的力量;电气制动与再生制动电阻制动。电制动的车辆的制动牵引电机成为发电机列车动能转化为电能再生制动能量回馈到电网提供其他列车使用电阻制动电网的不能吸收的能量通过电阻将其转换成热量排放到大气中。摩擦制动功率供应的压缩空气的气体供给系统的车辆。由空气压缩机, 干燥过滤器, 压力控制装置和管道组件的气体供给系统, 也需要压缩空气的空气弹簧设施气体供给[2]。

2 地铁车辆电气牵引系统组件

车辆, 包括当前车辆牵引电气牵引系统和各种电气设备和控制电路。通过当前的2:三轨流动和受电弓转换器的选择主要取决于电源电压。电源电压DC750 V, 一般使用铁路, 减少对城市景观的影响;电源电压DCl500 V, 一般采用的电气接触线电压降低的优势, 减少能源损失, 同时需要牵引少变压站。直流电力牵引系统和交流传动电力牵引系统两个车辆电气牵引系统。车辆电气牵引系统采用直流牵引电机, 尽管它有一个重, 体积大, 大量的维护缺点, 但, 因为州长和容易, 已被广泛应用于。随着快速发展, 电力电子技术和微电子技术, 交流调频调压器 (VVVF) 技术, 效率高, 性能好, 几乎所有车辆都用交流牵引电动机和变频调速器控制的交流传动电力牵引系统。汽车直流电力牵引系统控制凸轮换档发展的斩波微调转变, 他们的车辆的动能转化为电能消耗在电阻, 是一种浪费能源的缺点。随着电子技术的发展, 在直流电力牵引系统控制模式的发展, 微机控制斩波器换档模式, 车辆的动能转化为电能储存在反应器中, 然后反馈给电网。变速直流斩波的变速方式的特点主要表现在:只有当列车制动电网不能被吸收的电阻可再生能源发电消耗, 节约能源;小电机电流的波动, 以改善粘附能力, 结构简单, 维修方便的主要优点。车辆用交流电气牵引控制系统模式主要采用的是微型计算机来控制的交流调频调压 (VVVF) 技术, 牵引逆变器的输入滤波器, 一个三相逆变器电路, 制动斩波器电路和控制电路。AC FM电压调节器 (VVVF) 变速控制的优点:AC感应牵引电动机, VVVF非接触控制, 维护大大降低;电气牵引系统的尺寸和重量减小, 减轻重量, 粘附性能, 提高密合性的能力[3]。

3 电气控制

引入OCS 1500 V (750 V) 的电源为三相模块组成的逆变器电路的所述VVVF逆变器电桥 (稳压器) FM转换, 在牵引的牵引系统, 当直流逆变成三相交流电流, 由受电弓 (滑块) 牵引电动机的起动, 加速, 滤波电路的电流的波动, 在电网电压的稳定的逆变器和斩波器和减少谐波。电动制动系统, 在发电状态时, 动能转化为电能, 三相AC逆变器电桥整流器直流, 由受电弓, 可再生的再生制动的执行情况和向电网提供的电动马达的工作。当再生制动不能进行由制动斩波器, 功率消耗在制动电阻器, 并转换成热耗散。随着城市轨道交通车辆, 汽车的安全性, 舒适性的新要求的不断更新, 辅助电源系统的功能也越来越多。逆变器, 电池和配件辅助电源系统提供电力辅助设备, 其工作状态的正常与否直接影响到整个列车的功能, 尤其是当汽车发生的辅助系统出现故障会引起的能力下降, 列车的运营商在整个运行线中断。

摘要：随着城市轨道交通的发展, 许多城市的城市轨道交通逐步形成网络, 城市轨道交通网络管理的统一化、总体化的综合管理被引起广泛重视。对城市轨道交通车辆建立适应城市轨道交通网络要求的运用和检修管理体制。本文主要探讨地铁车辆电气牵引系统的电气控制。

关键词：地铁,电气控制,牵引系统

参考文献

[1]陈英, 陈燕.成都地铁1号线车辆电气牵引系统[J].铁道机车车辆, 2009, 10:1 2 5-1 2 6.

[2]袁登科, 朱小娟, 周俊龙.地铁车辆电气牵引系统直流侧电流谐波分析[J].同济大学学报 (自然科学版) , 2012, 1:152-153.

炼钢电气控制系统 第2篇

在这三种部件相互配合、协作下，转炉控制系统开始运作。

我们所说的自动控制系统是由三大主要部件构成的一个相对复杂的系统，该系统首先要具备一个可以进行自动提示现场的信号以及配套的驱动，其次，采集完数据之后，对数据进行处理之前，要有自动调控和处理逻辑的设备 ，这就需要借助自动化设备实现运行。

既需要在监控生产过程中进行作业管理，采用计算模型形式，处理相关数据。

其中，第一个部分称为电气系统，后两个部分也就是控制系统。

在进行炼钢过程中，它所采用的原理是根据软件程序进行控制，同时需要运用以太网起到监控的作用。

浅谈机床电气控制系统 第3篇

【关键词】数控机床；电气控制系统；现场维修；技术发展

1.我国从2003年开始就成了全球最大的机床消费国，也成了世界上最大的数控机床进口国

目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控化率是5-8%，目前预计是15～20%之间。

因此，随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。

“九五”期间，为促进我国数控机床的发展，机床工具行业针对我国数控机床产量低、形不成规模，提出了数控机床产业化。经过近十年的发展，我国数控机床生产已有一定规模，技术也有一定基础，拥有了自主知识产权的数控产品，数控机床的可供品种超过了1000种。

数控机床的电气控制系统是机床使用中很重要的一部分，控制系统的好坏直接关系到产品质量的高低。

2.下面就对机床的电气控制系统部分做一个简单的介绍

数控机床一般由NC控制系统、伺服驱动系统和反馈检测系统3部分组成。数控机床对位置系统要求的伺服性能包括：定位速度和轮廓切削进给速度：定位精度和轮廓切削精度，精加工的表面粗糙度，在外界干扰下的稳定性。这些要求主要取决于伺服系统的静态、动态特性。对闭环系统来说，总希望系统有较高的动态精度，即当系统有一个较小的位置误差时，机床移动部件会迅速反应。下面就位置控制系统影响数控机床加工要求的几个方面进行论述。

2.1加工精度

精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。可以说，数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。分辨率不仅取决于检测元件本身，也取决于测量线路。在设计数控机床、尤其是高精度或大中型数控机床时，必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量，一般要求比加工精度高一个数量级。总之，高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

2.2开环放大倍数

在典型的二阶系统中，阻尼系数x=1/2（KT）-1/2，速度稳态误差e（∞）=1/K，其中K为开环放大倍数，工程上多称作开环增益。显然，系统的开环放大倍数是影响伺服系统的静态、动态指标的重要参数之一。

一般情况下，数控机床伺服机构的放大倍数取为20-30（1/S）。通常把K<20范围的伺服系统称为低放大倍数或软伺服系统，多用于点位控制。而把K>20的系统称为高放大倍数或硬伺服系统，应用于轮廓加工系统。

假若为了不影响加工零件的表面粗糙度和精度，希望阶跃响应不产生振荡，即要求是取值大一些，开环放大倍数K就小一些，若从系统的快速性出发，希望x选择小一些，即希望开环放大倍数一增加些，同时K值的增大对系统的稳态精度也能有所提高。因此，对K值的选取是必需综合考虑的问题。换句话说，并非系统的放大倍数愈高愈好。当输入速度突变时，高放大倍数可能导致输出剧烈的变动，机械装置要受到较大的冲击，有的还可能引起系统的稳定性问题。这是因为在高阶系统中系统稳定性对K值有取值范围的要求。

2.3提高可靠性

数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备，如果发生故障其损失就更大、所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一，其定义为：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。对数控机床来说，它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等。这里的功能主要指数控机床的使用功能，例如伺服性能等。

2.4宽范围调速

在数控机床的加工中，伺服系统为了同时满足高速快移和单步点动，要求进给驱动具有足够宽的调速范围。

3.机床的控制系统在使用中常会出现各种各样的问题，结合实际应用，下面对一些故障进行分析

从所使用的元器件类型上.电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类，“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。

“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有，加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。

“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机，电磁铁，行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便，但由于它处于高压、大电流工作状态，发生故障的几率要高于“弱电”部分。必须引起维修人员的足够的重视。

故障排除方法。

3.1初始化复位法

由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存储区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

3.2参数更改，程序更正法

系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

3.3调节，最佳化调整法

调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存储功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。

3.4备件替换法

用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。

4.机床电气控制系统未来发展的趋势

a.继续向开放式、基于pc的第六代方向发展。基于pc所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用pc机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。pc机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通信，远程诊断和维修将更加普遍。

b.向高速化和高精度化发展。这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。

c.向智能化方向发展。随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。

【参考文献】

[1]王润孝.机床数控原理与系统[M].西安：西北工业大学出版社，1997.

[2]曹琰.数控机床应用与维修IM].北京：电子工业出版社，1994.

[3]陈吉红.数控机床实验指南[M].武汉：华中科技大学，2003.

浅析电气控制系统应用 第4篇

关键词：电气控制系统,采煤机,PLC

1 引言

近些年来, 我国的科技水平有了长足的进步, 电气控制系统已经广泛地应用到了各个领域。

本文仅从电气控制系统在采煤机上的应用, 简单论述电气控制系统应用的广泛性及重要性[1]。

2 采煤机电气控制系统应用

作为一种不可再生能源, 煤炭资源对于我国的重要性不言而喻, 如何进行煤炭高效安全的开采也成为重要的研究内容。在采煤机割煤工作执行过程中, 电气控制系统起到控制中枢的作用, 因此, 能否提高煤炭的产量和效率, 能否最大程度地创造出经济价值, 与电气控制系统性能有直接的关系。

2.1 采煤机控制系统结构特点

以图1为例, 综采滚筒采煤机[2]是一种机电液一体化的重型设备, 它在一种特殊的环境中进行实时的运动, 采煤机电控系统分成很多部分, 它们之间总是存在着相互作用的反馈调节, 正因为这样, 控制系统需要很高的实时性, 而且对它的要求也越来越高[3]。

两种电气控制系统都可以运用到采煤机械中, 分别是传统集中控制系统和分布式控制系统。传统集中控制系统的核心为计算机, 是最终利用嵌入式系统来实现的技术, 采集到的信号通过现场总线等方式传输到计算机, 最终发送到输出模块完成信号的输出。相对传统系统而言, 分布式控制系统对于接线模式更加简化, 抗干扰性更强, 因此有更高的可靠性。分布式控制系统有以下几大特点: (1) 设备使用维修更加便利; (2) 简化系统中各部分的控制连线, 增强可维护性; (3) 能够以降级或应急模式运行, 从而提高回采效率; (4) 适用各种设备, 降低购买新设备的成本。

2.2 采煤机电气控制系统特殊要求

采煤机性能的提升对于提高采煤效率有着直接的关系, 但是, 影响采煤机性能的因素非常多, 所以对于采煤机电气控制系统有着特殊要求。

(1) 采煤机工作在井下, 恶劣的环境中存在着大量的易燃易爆性气体, 例如瓦斯、煤尘等, 因此防爆特性是控制系统所必备的, 这也是为煤矿安全考虑。

(2) 随着技术的发展, 采煤机中广泛地运用了电牵引技术, 这也使得控制系统的故障率大大升高。井下维修不仅仅效率低, 影响设备时间, 降低了生产效率, 而且对维修人员的人身安全也有危害, 因此, 在投入生产之前要做好系统软硬件的研究, 使其能够限制或隔离故障对它的影响。

(3) 随着科学技术的高速发展, 各种设备的自动化程度不断提高, 采煤机也是一样, 但对其功率的要求也越来越高, 因此, 需要足够的硬件平台在控制系统满足基本功能需求外提供更多的支持。

(4) 煤矿电气控制系统本身的工作环境就十分恶劣, 这就需要其有坚固、实用、耐用的特点, 在工作中电磁和机械振荡对系统的损伤也十分严重, 对这些冲击的防治措施也是必需的。

(5) 用户对电气控制系统性能的要求不同, 因此, 需要灵活的系统硬件配置[4]。

2.3 采煤机控制系统的抗干扰技术

(1) 采煤机电控系统的抗干扰技术。煤矿电气控制系统在工作环境中要受到很多的电磁干扰, 其中有两个重要的干扰:一是电气控制系统外部的电磁干扰, 二是电气控制系统中的电路系统工作中的电磁干扰。解决电磁干扰问题最主要的是找到源头与途径。首先, 电磁干扰的源头是上面的两个方面, 这是设备的技术问题, 厂家应进一步改进设备, 使其产生的电磁干扰减弱;其次, 在传播途径上解决, 外部引线的布置要更加合理, 在某些电磁干扰影响大的地方增加其承受能力, 也可以运用EMI滤波器等设备[5]。

(2) 采煤机电控系统的可靠性。对采煤机使用寿命影响最大的就是其恶劣的工作环境, 强烈的电磁干扰使得电气控制系统需要更高的可靠性和更强的抗干扰能力。可靠性方面主要说的就是硬件方面的可靠性, 主要取决于控制电子电路及元器件的可靠性。对元器件有两个方面的要求, 一是选择在质量上有保证的;二是对热操作特性、发热和散热等进行对比, 选择最适合工程的元器件[2]。

3 PLC在交流电牵引采煤机电气控制系统中的应用

交流电牵引采煤机有很高的产值和效率, 而其中的电气控制系统同样具有较高的先进性和可靠性, 提高了采煤机的可靠性。由于采煤机的工作环境十分恶劣, PLC运用到交流电牵引采煤机, 能够提高其抗干扰能力、可靠性以及灵活性。

3.1 系统硬件结构及配置

PLC是电气控制系统的核心元件。图2为电气控制系统的硬件结构。

3.2 提高系统可靠性和抗干扰性的措施

在恶劣环境下采煤机电气控制系统的可靠性和抗干扰性是最重要的, 因此, 以PLC为核心元件的交流电牵引采煤机电气控制系统采取了以下一些措施来提高可靠性: (1) 对PLC的安装进行加固, 采取防振措施; (2) 控制电源电压范围广; (3) 电路设计中考虑元件的耐压能力, 额定功率有一定裕量; (4) 隔离各个线路以及输入输出口。

4 结语

采煤机电气控制系统的性能直接影响着煤炭产量, 随着科技的发展, 可以运用更多的电子技术和先进的控制系统提高电气控制系统的自动化程度, 不仅仅降低了生产事故发生率, 而且大大提高了煤炭的开采率。

参考文献

[1]康建安.我国煤矿机械发展现状及发展趋势[J].山西煤矿, 2005, 25 (2) :32-33.

[2]潘芳伟.采煤机电气控制系统应用研究[J].煤炭技术, 2012 (3) :46-47.

[3]乔红兵, 吴森.我国薄煤层采煤机的发展与前景[J].中国煤炭, 2005 (10) :29-34.

[4]吕一中.综放工作面自动化系统的研究[J].河北工程技术职业学院学报, 2003, 5 (2) :40-42.

天车电气控制系统改造 第5篇

本文主要解析万能铣床电气控制系统的改造技术，为机床设计人员提供参考。

关键词：电气控制系统，改造施工，技术解析

一.前言

随着社会经济水平的不断发展，机床作为现代工业加工不可缺少的一部分，需要谋求更多的创新和改良，才能适应社会的不断进步。

PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好、组态灵活、维修方便等诸多优点，在机床电气控制系统改造具有重要的作用意义。

下面将进一步介绍关于PLC在万能铣床电气控制系统中的改造技术。

二.万能铣床的电气控制要求及其改造原则

1.万能铣床的电气控制要求

万能铣床的电气控制应满足以下要求：

(一)X62W万能铣床的主运动和进给运动之间没有速度比例协调的要求，各自采用单独的笼型异步电动机拖动。

(二)为了能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正反转。

(三)为了提高主轴旋转的均匀性，并消除铣削加工时的振动，主轴上装有飞轮。

这使主轴转动惯量较大。

因此，要求主轴电动机有停车制动控制装置。

(四)为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。

X62W铣床采用机械变速的方法，为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求变速时有电机瞬时冲动。

(五)进给运动和主轴运动应有电气连锁。

为了防止主轴未转动时工作台将工件送进，损坏刀具或工件，进给运动应在铣刀旋转之后才能进行。

为了降低加工工件的表面粗糙度，必须在铣刀停转前停止进给运动。

(六)工作台在6个方向上运动要有连锁，使工作台在上、下、左、右、前、后6个方向上，只能有一个方向的进给运动。

(七)为了适应工作台在6个方向上运动的要求，进给电动机应能正反转。

快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。

(八)圆工作台运动只需一个转向，且与工作台进给运动要有连锁，不能同时进行。

(九)冷却泵电动机M3只要求单方向转动。

(十)为操作方便，应能在两处控制各部件的启动和停止。

2.万能铣床的改造原则

(一)控制系统的电气操作方法不变。

(二)电气系统的控制元件不变。

(三)控制线路热继电器控制不变。

(四)指示灯接线不变。

(五)变速箱结构和操作方法不变。

(六)铣床工艺不变。

(七)原继电器控制中的硬件接线用软件来实现。

三.万能铣床的电气控制系统改造

1.改造规划

保留原有电气控制主电路，所有输入、输出设备不变。

2.PLC的选择

X62W铣床经PLC改造后，PLC输入、输出端口的总个数为22个。

依据工程经验，要预留端口总数的10%作为备用端口，同时还要预留报警电路和故障显示电路端口，功能扩展端口和工艺控制等问题所需的端口，选用I/O总端口数为48个的三菱FX2N一48MR型号的PLC比较合适。

其输入端口数为24个，输出端口数为24个。

3.硬件电路设计

根据万能铣床电气控制要求，输入输出均为开关量，需要PLC检测的输入信号有6个按钮，2个选择开关，8个行程开关，共计l6个。

PLC输出控制信号有：3个电磁离合器，3个继电器，共6个。

因此，选用FXlS一30MR(继电器输出，整体式)PLC能满足控制要求。

PLC的FX1S～30MR通道分配是根据其控制对象的特点和控制要求，将I/O的输入输出口与相应的电气设备相连，达到控制和检测的目的。

4.PLC的控制软件设计

根据机床控制要求，进行PLC控制软件设计。

在应用PLC进行设计过程中，运用了1个辅助继电器，用来简化程序的设计，在编制程序的过程中，充分考虑了系统的安全性，运用了具有互锁功能的设计，如串联了Y001、Y002常闭触点，用来完成对KM2、KM3的保护控制，从而提高了整个机床控制系统运行的可靠性，在程序设计中，将不同控制方式的程序分别编写，这样使程序结构清晰，编程方便。

四.PLC改造过程中需注意的问题

1.t/O点的合理分配

PLC的I/0点地址应根据输入设备和输出设备的数量和型号来分配，以便绘制接线图和编写程序。

特别是PLC的输出点，独立输出时不同输出点需要独立的电源供电，并且各输出点之间必须做好相互隔离，而分组输出时不同输出点则可以共用电源供电。

另外，选购PLC时一般要在实际需要点数的基础上留有至少10%～15%的裕量，以方便系统的升级和扩展使用。

2.PLC输出类型的匹配

在改造中要保证外围设备与PLC的输出类型相匹配。

根据PLC输出端所带的.负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，可确定输出端是采用继电器输出，晶体管还是晶闸管输出。

不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行尤为重要。

对于机床控制系统的改造，多数情况下系统的输出频率在6次/min以下，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。

3.必要的硬件保护措施

为实现更有效、更稳妥的保护。

继电器、接触器的触点应进行必要的硬件互锁保护。

电梯电气控制系统故障分析与检验 第6篇

关键词：电梯;电气控制;故障检修;措施

中图分类号：TM571     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）03-0090-01

电梯主要是由机械与电气部分有机结合的产品，由导向系统、电气控制系统、门系统等几大系统共同组成，这些环节中，任意环节出现问题都会对电梯运行的安全性造成影响，在对电梯停运的故障进行调查后发现，大部分故障都是由于电梯的电气控制系统故障导致的。因此，加强对电气系统的故障以及排除方式进行研究，有利于提高电梯运行的安全性，为使用者的生命安全保驾护航。

1  电梯电气控制系统的故障分析

1.1  电气安全回路故障分析

电梯的安全回路主要指的是在电梯的各个安全部件上装上一个电气安全开关，然后通过一定的方式将安全开关串联起来，由安全继电器对安全开关进行控制。只有当所有的前开关都能够有效接通时，才会对安全继电器进行吸合，这样做能够有效保证电梯安全。电梯如果停止运行，就不能有效的对信号进行发送，电梯无论是快车运行还是慢车运行都无法动作时，则故障问题发生在安全回路的可能性较大，对这一问题进行排查的主要方式是在机房的控制屏中检查安全继电器的运行状态，一旦继电器置于释放状态，该故障应该就发生在安全回路。一旦安全回路中电气安全开关出现断开或损坏都会造成电梯停运，应该对每段安全回路逐步排查，一直查找到安全回路断开点[1]。安全回路不仅对电梯的运行产生影响，同时也对电梯维修人员的人身安全造成影响，在维修时要严格按照安全操作章程进行操作。

1.2  门系统的连锁回路故障分析

电梯的电气连锁开关是将电梯上所有门以及相应的角门之上都安装上相应的电气连锁开关，当电梯所有轿门都能够良好运行时，电器连锁开关才能够闭合，电梯才能够正常运行，当全部门关闭路的断开，就必须要在确保检修状态之下，而控制屏分为短接轿门锁与厅门锁[2]。如果确定是轿门的故障，就要对轿门进行调整关闭，如果是厅门部分的故障，就要在保障电梯处于检修状态下对厅门的锁回路进行短接，并逐一排查每层的厅门系统，检查是不是关闭良好，还必须要检查门系统的电气连锁开关是不是接触良好。要修复这种回路故障，首先要将门锁短接线取掉，才能够让电梯恢复快车状态[3]。

1.3  继电器等内部元件故障分析

接触器或者继电器线圈等被电流冲击，线圈就容易烧坏，会对接触器或者继电器所控制的电气回路受到损坏而不能继续持续运行。如果是线圈没有烧坏，而是电气系统中的某一接触点烧坏，就有可能导致接触点连接在一起，引发回路短路。另外一种情况就是由于尘埃阻断线路连接出现的短路或者接触点的弹簧没有弹性，出现了短路的状况。电气接触点一旦被烧坏，就会导致控制这一接触点的电气回路发生故障，而出现长期断开或者线路闭合的现象，这种现象的长期出现容易导致电梯出现误动。在电梯应当断开的地方相连接，使用者如果不慎就会造成极大的危险，这种问题在各种电梯事故中得到了印证。

1.4  电磁干扰导致的故障分析

电磁干扰主要指的是由于电磁对设备性能以及传输功能等的影响，电磁干扰在电梯电气系统中属于较为常见的现象，具有较大的危险性。这种危险性主要表现在导致电梯发生频繁故障，而且故障率较高，很难被排查。

控制柜中有微机电子板，轿厢等电梯直通各种电子板，在受到电磁干扰的情况下，就很有可能导致电梯出现瞬间死机而无法运行的故障产生，解决这种问题的有效措施是尽可能地减少在电梯控制柜中各种线路之间的距离。注意不要与高压以及高频线路铺设在一起，控制柜中的通讯线要使用能够对干扰信号起到一定屏蔽作用的屏蔽线以及双绞线等，在微机电子板的进线处增加磁力线套，可以有效地对高频杂波进行吸收。如果旋转编码器的信号线受到干扰，就会对运行精度产生较大的影响，在运行中产生一定的垂直振动，在较为严重的情况下还有可能导致滑梯。依据对电梯维护的经验以及实际操作中进行总结，在电梯的控制版面单纯的依靠屏蔽网减少电磁对信号的干扰是远远不够的，应另外架设一层金属软管，并保证金属软管的接地情况，以增强对电磁的抗干扰能力。

2  增强电梯控制系统的故障诊断与预防的建议

2.1  着重提高电梯维修人员的专业水平与业务能力

电梯能否持续健康的为人服务，一方面有赖于电梯质量的保障，另一方面主要依靠电梯维护人员的管理。因此电梯维护人员是对电梯孤航进行排查，以维持电梯运行的必要保障。电梯的构造具有一定的个特特殊性，同时炸人们生产生活中具有较为重要的地位，因袭电梯的维修管理人员必须加强责任感，做好本职工作。电梯维修工作的顺利实施，就必然要求管理人员的相关专业知识有一定的储备，对电梯的控制系统以及相关元件等有较为准确的认知，能够熟练的对设备进行操作，对故障做出准确判断，并予以排除。

2.2  遵守电梯相关管理规定

电梯的相关使用规定是保障电梯能够安全运行的基础，能够有效地避免故障的发生。电梯的相关管理规定主要包括对电梯的采购、电梯的使用、以及维护等相关方面的规定。严格执行电梯的相关检查制度，坚持对每周巡查以及每月检修等制度的监督工作，保障巡查工作的有效开展，以保证对故障问题能够及时的发现并排除，减少对居民生活以及相关经济活动的影响，消灭安全隐患。只有将故障消灭在萌芽阶段，才能够有效避免由于故障导致的停机对电梯使用效率以及安全性的影响。

2.3  加强对电梯安全使用的宣传

电梯的安全性不仅受到电梯设计者、生产厂家以及安装维修等环节的影响，同时也受到电梯使用环节的影响。使用者作为电梯运行的受益人，同时也承担着故障带来的风险，因此，加强电梯使用者的保护意识，减少由于对电梯相关知识不了解而出现的操作错误导致的安全问题，就成为了保障电梯安全的重要环节之一。

加强电梯安全意识的主要方法就是扩大宣传，针对目前电梯使用不当导致的问题，将电梯的使用规定贴在电梯内部较为显眼的地方，促使使用者能够获得正确的操作知识与安全意识。在电梯使用较为密集居民小区和商场等地区，还可以通过举办相关安全知识竞赛的方式，或者设立专门的展示电梯安全使用规范的橱窗进行相关操作知识的介绍，通过电视节目等多种方式与多种途径增加使用者的安全意识，保护他们的安全。

3  结  语

降低电梯故障概率，是保障人民基本生活秩序，维护国家社会和谐安定的必然要求。因此电梯检修的专业负责人不仅要做好对机械部分的检查，同时要重视对电梯电气系统的故障分析工作，依据故障表现对运行中出现的各种问题进行有效分析，采取科学合理的方法对故障进行排除，进而保障电梯的安全运行。

参考文献：

[1] 吴建.浅谈电梯电气故障维修的教学方法[J].中国科技信息，2010，（18）.

[2] 许春义.电梯电气系统故障分析与检测[J].价值工程，2012，（9）.

[3] 李明阳，代清友.电梯电气控制中存在的问题探析[J].机电信息，2010，

空调电气控制系统维修技巧 第7篇

要掌握空调电气控制系统的基本原理和维修技巧, 首先要熟悉空调电气控制系统的组成及各部分电路的作用, 要看懂空调设备上配有的电气接线图, 还应掌握电阻、电压、电流的测量方法及电子元器件好坏和判断方法。在学习空调电气控制系统的工作原理前, 必须掌握电子基础知识和电子基本操作技能, 才能学好空调电气控制系统基本理论。“没有理论指导的实践是盲目的实践”, 掌握了空调电气控制系统的基本工作原理, 维修时才能做到思路清晰, 操作有据。

维修空调的控制系统, 首先必须了解其各部分的组成及特点与功能。家用空调电气控制系统一般由电源、CPU、驱动电路、温度检测电路、自动保护电路、信号接收电路、执行元件以及空调工作状态的显示电路等组成。电源部分一般由变压器、整流、滤波和稳压电路组成。要使控制电路工作正常, 首先要保证电源各部分电路工作正常, 输出电压正常。维修时应重点检查+12V和+5V电压输出。CPU即微处理器, 它是整个电气控制系统的核心, 它能根据外界送来的各种信息, 进行分析判断, 从而输出相应指令, 让空调处于相应的工作状态。因此, 熟悉掌握CPU正常工作的条件十分重要。其条件有三个:一是电源电压正常, 为+5V;二是振荡电路工作应正常;三是应有复位信号, CPU上有一个复位端, 刚通电时, 该脚电压有高低变化。这三个条件是CPU正常工作的外在条件, 维修时, 应重点检查。驱动电路, 一般采用非门集成电路, 它的作用根据CPU输出的指令驱动继电器动作, 供电电压为+12V驱动集成块的脚为双列直插式, 有几个脚直接与CPU的脚相连。如果这些脚为高电平, 那么与它们相对应的对面的脚即为低电平。我们根据这个规律, 就可以确定其好坏。

温度检测电路中, 其核心元件就是温控探头。它具有负温度系统特性, 即温度升高, 其电阻阻值变小, 反之, 其阻值变大。如果它的阻值很小 (低于1千欧) 或很大 (大于100千欧) , 或其阻值不随温度的变化而变化, 都说明温度探头已损坏, 需要更换。更换时, 应换上相同型号的温度探头, 保持温度特性相同。温控探头发生故障较高, 维修时应重点关注。

空调电气控制系统中保护电路的作用很重要, 如果制冷系统发生故障, 通过保护电路检测元件的侦测, 及时发出保护信息, 让CPU作出判断, 然后发出相应的保护指令, 使空调停止工作, 处于保护状态, 显示屏发出相应的故障代码, 待故障排除了, 空调才恢复正常工作。空调上的自动保护措施包括:压缩机过流、过热保护;制冷系统中蒸发压力和冷凝压力的压力保护;室内风机的过热保护;采用三相电源的空调, 还有相位保护, 缺相保护;大功率空调上还有冷凝器的过热保护等。对于不同品牌或不同功率的空调采用的保护措施不尽相同, 在维修时, 应根据接线图上所标注的符号认真分析。一般发生故障的主要原因是制冷剂少或冷凝器因某种原因引起的散热效果差而发生保护;单相压缩机起动的电容损坏造成压缩机起动电流过大, 发生过流保护, 也较为常见。

信号接收电路, 主要部分是红外线接收器。这部分电路发生故障, 大多是红外线接收头损坏或5V供电不正常。红外线接收头可以用彩电上红外线接收头替换。替换时注意三个脚位置不能接错。

显示电路, 其作用主要显示空调工作状态, 以及发生故障时显示故障代码。这部分电路发生故障的概率很低而且出现问题一般不会直接影响空调的使用。

现以一台空调出现故障后的检测与维修为例加以说明:

故障现象:一台扬子KFR-120LW/D型空调, 开机处于制冷状态, 室内风机正常运转, 室外风机和压缩机都不工作。

检查:拆开室外机外壳, 检查室外控制板, 发现故障指示灯在闪烁, 说明室外机处于自动保护状态。

分析:该空调采用三相四线制供电, 室外机自动保护有以下几种可能:

1.相序混乱保护;2.制冷剂少而出现低压保护;3.散热效果差出现高压保护;4.压缩机过流保护;5.欠压保护。

根据该空调发生的故障现象来看, 应属于第二种情况, 即制冷剂少而出现低压保护, 造成压缩机和风机都不工作且没有记启动动作。

维修:

钻机电气传动控制系统研究 第8篇

关键词：石油钻机,电气传动,构成,控制方式

1 前言

当前电子信息系统和计算机发展速度迅速, 各行各业利用高新技术, 特别是信息技术, 提高自动化水平的需求也越来越大。在石油工业, 石油价格不断的上涨, 在全世界的每个国家都在致力于提高开采效率以及增加石油的产, 然而石油钻机的自动化程度恰恰是提高开采效率的关键。而中国在世界上已经逐步成为了石油钻机的主要出口国以及生产国。现今, 在全世界的机械行业, 机电一体化尤其是其中的信息技术发展越来越快, 在石油行业未来的发展趋势也趋于使用信息化来提升钻机的自动化水平。

2 系统的构成

石油钻机是一种成套性联合机组, 并且属于重型的机械装备, 它主要由动力机、传动机与多工作机组成。它们主要包括旋转钻井系统, 泥浆循环系统, 钻井悬挂系统, 动力装置, 传动及控制系统, 底座以及其他辅助设备等。电驱动钻机由于性能较好成为了当前大型钻机的发展方向以及主要形式。它的基本组成主要分为钻台区、泥浆泵区、动力控制区和固控区组成。电传动控制系统是钻机的最主要部分, 电传动控制系统的投资较大, 并且技术含量非常高, 因此其技术资金也比较密集。其主要包括绞车以及转盘和泥浆泵。

2.1 绞车

绞车装置的组成主要有滚筒、齿轮箱、离合器、制动器、电机和控制设备。在钻井过程中, 起下钻具、下套管以及在钻井过程中控制钻压、送进钻具、起吊重物以及其余的一些列辅助工作都需要有绞车装置。于此同时, 在蒸汽起放井架时, 转盘的中间传动机构或者是转盘的变速机构也需要有绞车装置来充当。在钻井过程中, 随着井的深度的增加, 钻具长度也随之增加, 钻具的重量也就迅速的增加, 因此, 绞车的承受的重量也越来越大。

2.2 转盘

在钻井作业施工过程中, 钻杆的上扣以及卸扣都需要转盘装置, 钻头切削岩石也需要转盘的带动, 钻进速度也可以通过调节转盘的转速来实现。在正常工作的情况下, 转盘转动方向是正转;然而在卡钻时, 转盘需要反转来收回钻头。为了满足以上各种施工要求, 转盘的电机输出转矩需要平稳, 能够灵活的调节并且需要设定限幅值。还需要安装刹车部件。

2.3 泥浆泵

在钻井施工过程中, 泥浆泵主要是向钻头输送钻井液或者水等冲洗液的设备。它在钻探机械设备中占了非常重要的部分。在钻进的过程中, 泥浆泵主要起的作用是在将钻井液随着钻头注入到井下, 使钻头冷却、还能够清洗钻具携带岩屑、稳固井壁以及传递水功率等作用。在正常的钻井过程中, 泥浆泵是将清水、钻井液以及聚合物冲洗液等作为地表的冲洗介质加上一定的压力, 通过高压软管、经过水龙头以及钻杆柱中心孔一直送到钻头的顶端, 以达到上述的冷却钻头等作用。活塞式和柱塞式是最为常用的两种泥浆泵形式, 泵的曲轴由动力机带动回转, 泵的曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入阀和排出阀的共同作用下就能够将冲洗液输送到了钻头顶部, 保证施工作业的顺利进行。

3 系统的工作形式

电驱动石油钻机电气传动控制系统的工作形式非常的多样化, 例如制方式就分为一对一和一对二、再电机方面可以分为串励电机与他励电机、而调速器又为电动方式柴油相和调速器和电液方式柴油机调速器、在发电机方面就分为相复励发电机调压和晶闸管发电机励磁、开关柜用法有抽屉式和固定式。以上这些构成了石油钻机的多种形式, 并使石油钻机满足了石油钻井工程的各种施工要求。

3.1 一对一和一对二

一台传动柜被一台直流电机拖动, 而整个系统中, 除了转盘单独配备一台传动柜之外, 整套电机配备八台传动柜, 这种控制方式就被称之为一对一控制方式。这种控制方式的只要优点在于使用的是传动机和电动机直接接入方式, 这就使中间没有切换的环节, 因此减少了故障点。

一台钻机的两台直流电机都被一台传动机拖动的方式就称之为一对二控制方式。这种控制方式的传动柜的容量增加, 因此台数就可以减少, 一般减少至五台, 但是这种控制方式要求增加一台或者是两台的切换柜。传动柜与转盘泥浆、泵绞车之间的链接都是通过切换接触器。这种控制方式的优点在于, 若是在钻井过程中有局部故障, 可以通过切换来保证钻井的稳步进行。

3.2 串励电动和他励电动机

直流电机按照励磁种类或者是励磁方式通常可以分为串励电动与他励电动机。以一对一控制系统为例, 当该系统由串励电动机组成时, 同一台电机的励磁电流等于电枢电流, 但是不同的两台电机的电枢电流的平衡就需要通过设置负荷均衡电路。这种形式的主要优点在于提高了启动的转矩, 降低了切换环节, 因此系统可靠性大大提升。

一对一控制系统由他励电动机构成时, 因为磁场是恒定的, 就导致输出的转矩与电枢电压、输出的转速与电机的端电压都是成正比的关系, 这样就使控制速度简单化, 同时提高了可靠性。由于上述优点, 他励电动机比较适合泥浆泵。当他励电动机与机械变速档配合使用时, 又非常适用于绞车。当转盘与绞车反向运动时, 比较适合使用他励电动机, 这样能够减小成本, 并且操作简单。

3.3 柴油发动机的转速控制模式

柴油发电机属于电驱动石油钻机发电系统, 而柴油发电机的调速采用的方法就是调速器, 调速器中最常用的是E6V电动型和2301A电液型。

TDB206和12V190系列柴油机的调速可以使用STG6电动执行器, 因此E6V电动型电子调速器配备了STG6电动执行器。由于多数柴油机组需要自动延时升速, 还需要负荷均衡, 因此, 还需要LMG负荷分配器和BSBG斜坡器。E6V电动型电子调速器的额定电流是2~3A, 启动时的最大瞬时电流能够达到7A, 所以对电源容量设计要求较高。

2301A的主要优点在于其体积很小, 耗电量也较小。其电流仅仅为100m A至200m A, 对于电源设计的要求较低, 操作简单, 易于调试。

3.4 发电机的电压调节模式

无刷模式是发电系统励磁调压通常所选择的方式, 无刷调节器主要分为晶闸管励磁与复励磁。而相复励磁系统与其相比体积可控制精度上都存在劣势。复杂不以操纵。

4 结论

由于交流顶驱装置与直流驱动相比, 有着相当大的优势, 因此, 交流钻机成为了将来石油电驱动电机的主要发展方向。但是, 在价格方面, 直流电机比较有优势, 所以, 直流电机还占领着一部分是市场。但是综合考虑复合型、智能化的交直流钻机是未来石油钻机的最重要的发展形势。

参考文献

[1]刘辉.基于现场总线的交流变频钻机电气系统设计与研究[D]成都:西华大学, 2006

消防电气联动控制系统设计探讨 第9篇

1 消防水泵

1.1 消火栓用消防水泵

(1) 用消火栓按钮直接起动消防水泵。《高层民用建筑设计防火规定》GB50045-95 (以下简称《高规》第7.4.6.7条规定:“临时高压供水系统的每个消火栓处应设直接起动消防水泵的按钮”。由此看来, 设置在消火栓箱内的消火栓按钮应具有直接起动消防水泵的动能。在工程设计中应注意消防栓按钮不能直接接在消防水泵～220V或～380V的起动回路中, 因为, 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 (以下简称《民规》) 第24.6.2.1条规定:“消火栓按钮控制回路应采用50V以下的安全电压。”另外, 需注意消火栓按钮应具备2对触点, 一对用于动作后向消防控制室发送消火栓工作信号, 另一对用于直接起动消防水泵。

(2) 在消防控制室用手动按钮起动消防水泵。《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88 (以下简称《火规》) 及《民规》都规定消防控制室内应有“控制消防水泵的起、停”功能, 即在消防控制室装设消防水泵的手动起、停按钮。当带有地址编码的消火栓按钮破碎后, 消防控制室可显示出消火栓按钮的报警部位, 值班人员确认后, 利用手动控制按钮起动消防水泵。

(3) 采用带有地址编码的消火栓按钮, 当其破碎后, 可通过编程时设在消防水泵控制箱处的控制模块动作, 联动消防水泵起动。由此可见, 前2种起动方式都是国标要求的, 第3种起动方式可根据工程重要程度, 酌情考虑是否采用。

1.2 自动喷水灭火系统消防水泵

《民规》第24.6.22条规定“自动喷水灭火系统中设置的水流指示器, 不应作自动起动消防水泵的控制装置。报警阀压力开关、水位控制开关和气压罐压力开关等可控制消防水泵自动起动。”另外, 根据规范要求, 应有消防控制室装设消防水泵的应急起、停按钮。

2 电动防火卷帘

《火规》第4.2.6条规定“火灾确认后, 关闭有关部位的防火卷帘。”在系统设计上, “用两组探测器或两种不同类别的火灾探测器同时报警后的与门信号作为火灾确认”。由此可见, 按《火规》要求若2个或以上感烟探测同时报警后, 卷帘即可降低, 这样不利于火灾初期人员的疏散, 显然卷帘关闭得过早。若两种不同类别的探测器, 如:一个烟一个温同时报警后, 再让卷帘降低, 那么, 在火灾初期, 将有大量烟雾通过卷帘, 显然卷帘关闭得又过晚。笔者认为, 应根据防火卷帘设置的场所及用途的不同合理选择其控制方式。

2.1 疏散通道上的防火卷帘

火灾发生后, 人员需通过疏散通道进行疏散, 由于在火灾紧急情况下, 人们往往会惊慌失措, 若由于卷帘关闭使疏散路线被堵, 会增加人们的惊慌程度, 导致意想不到的伤亡, 极不利于安全疏散。所以, 应尽量避免在疏散通道上设置卷帘。如遇此类情况, 可对建筑专业提出建议, 使疏散通道上防火卷帘改由防火门代替。如必须在疏散通道上设置防火卷帘, 则应满足《高规》第5.4.5条规定:“设在疏散通道上防火卷帘应在卷帘两则设置启闭装置, 并具应有自动、手动和机械控制的功能”。在联动设计上可按《民规》第24.6.3条要求采取两次控制下落方式, 即在卷帘两则设专用的感烟及感温两种探测器, 第一次由感烟探测器控制下落距地1.5m处停止, 用以防止烟雾扩散至另一防火区, 第二次由感温探测器控制下落到底, 以防止火灾蔓延。

2.2 防火分区的防火卷帘

由于设置在此处的防火卷帘不影响火灾应急状态下的疏散, 所以完全可采取一步降底的控制方式。以自动扶梯四周的防火卷帘为例, 可在每个卷帘外侧设一个或两个专用的感烟探测器, 在编程时, 设计成任意两个专用感烟探测器形成与门报警, 联动四周防火卷帘一步降底。

另外, 由于防火卷帘的重要性, 只设置程序联动控制尚不能满足其动作可靠性的要求, 根据《民规》第24.6.3.1条规定, 宜在消防控制室对防火卷帘进行集中管理, 并设有手动紧急下降防火卷帘的控制按钮。

3 防烟、排烟设施

《火规》第4.2.5条规定“火灾报警后, 停止有关部位的风机, 关闭防火阀, 并接收其反馈信号”。《民规》第24.6.4.4条规定“设于空调通风管道上的防排烟阀, 宜采用定温保护信号装置直接动作阀门关闭;只有必须要求在消防控制室远方控制时, 才采取远动控制, 关闭要反馈消防控制室, 并停止有关部位风机。”看来《火规》与《民规》对在火灾报警后, 防火阀的关闭方式及风机的停止方式要求不一致。笔者认为, 火灾报警后, 应联动相关区域的空调风机和送排风机停止, 而防火阀则采取定温保护装置直接动作阀门关闭即可。

根据《火规》及《民规》要求, 火灾报警后, 应联动相关区域的排烟阀打开, 并联动相关的排烟风机及正压送风机起动。在消防控制室应设防排烟风机 (包括正压送风机) 的手动应急起、停按钮。

4 非消防电源断电

《火规》第4.2.6条规定:“火灾确认后, 切断有关部位的消防电源。”《民规》第24.6.5.1条规定:“火灾确认后, 应能在消防控制室或配电所 (室) 手动切除相关区域的非消防电源。”可见, 规范对非消防电源的切断作了严格的规定, 都详细规定火灾确认后, 才能切断有关部位的非消防电源, 这说明非消防电源的切断是个很严肃的问题, 不能一有火警就立刻自动切断。笔者认为应区分非消防电源的性质, 进而采取相应的切断方式。

(1) 非消防照明用电电源火灾报警后 (或发生) 后, 若马上切断照明用电, 极易造成人们的心理恐慌, 引起混乱, 不利于人员疏散, 再者在火灾初期, 组织人员灭火, 亦需要有足够的照度。所以对照明电源的切断应十分慎重, 应在火灾确认后, 根据火情, 由消防控制室手动切除火灾相关区域的照明电源。

(2) 空调、送排风、电热及其它非消防用电电源。建议此类设备在火灾报警后, 根据建筑物的重要程度采取自动断电措施。对十分重要的建筑可按相关区域自动切除这负荷的非消防电源, 对一般建筑, 可从配电室自动按回路切除。所以对此类非消防用电设备可采取自动断电, 此类设备的断电, 可能会给人们的生活带来诸多不便, 但不致引起惊慌和混乱。

在对建筑物进行负荷计算时, 消防用电设备, 如消防水泵、防排烟风机的容量一般不考虑在内。由于现代建筑物大多需二次装修, 有些装修照明用电量大大超过原有设计照明用量。另外, 有些业主为降低投资, 要求设计人员将变压器容量定得过小, 随着日后用电设备的增加, 致使建内的变压器接近满负荷运行。火灾发生后, 若不能尽快切除部分非消防用电设备, 随着消防用电设备的不断投入运行, 很可能致使已处于超负荷运行的变压器低压出线开关跳闸。

5 电梯

组合机床电气控制系统改造 第10篇

矿业分公司检修制造部设备制造厂有一台制造于1998年的卧式平头双面倒角机床(也称组合机床),型号为ZHS-HT011,用于钢管两端管口的倒角切削加工,曾经在该厂陶瓷内衬复合钢管制作过程中起到不可替代的作用。该机床采用液压方式固定加工件,并采用自动循环执行和手动执行两种工作方式,自动循环执行方式能够降低各工序的中间操作环节,从而提高加工效率。

机床电气控制系统的核心部件为日本欧姆龙公司生产的型号为C60P-CDR-A的PLC,该型号PLC参数为电源电压AC220V,输入32点,继电器型输出28点。日前由于机床长时间使用和使用环境较差等原因,老化严重,PLC的输出点已经大部分损坏,设备已经面临瘫痪,而该类型PLC已经过时,市面采购不到,内部程序也无法下载,所以决定在不更改大部分执行部件的情况下,更换现有PLC,并根据机床使用要求进行重新编程。

2 工作原理[1]

组合机床的结构如图1所示。

当组合机床工作时,把要加工的钢管件经导入轨道推送到小车边上,经过前后小车的升降配合,把钢管件送到左右夹紧装置所在的工作平台。此时左右液压夹紧装置将钢管件两端夹紧,左右加工主轴快进,当刀头碰到钢管件时进入工进旋转切削状态开始加工。待工件加工完成后,左右主轴快速退回到原位,夹紧装置松开,前后小车配合将加工好的工件推送到导出轨道,完成一个工作循环。整个工作过程中,小车、主轴滑台以及夹紧等操作都有限位开关进行控制。

该机床的动力有电气和液压两种方式,其主电路控制原理如图2,其它各部由PLC控制液压电磁阀执行。

3 电气控制系统设计[2,3]

电气控制系统主要对液压夹紧、小车、滑台、主轴旋转等工作部件进行控制,系统执行元件以限位开关SQ为主。按照组合机床的加工要求,设计两种工作系统,由操作台上的“自动/手动”转换开关控制。

(1)自动循环执行系统设计

当“自动/手动”开关打到“自动”档时,机床开始自动循环状态的工作。工作步骤如下:

(1)小车并向后将加工件推上,小车升起;(装料)

(2)小车向前将加工件送到夹紧加工处;

(3)小车落下,左右夹紧装置同时夹紧;

(4)左右滑台快进,当刀头碰到工件时停止;

(5)主轴旋转加工,左右滑台工进;

(6)当加工完成后,左右滑台快退;

(7)夹紧装置松开;

(8)将加工件推入导出平台。(卸料)

整个循环开始前要对各部件是否处在原位进行确认,并且启动液压电磁阀,保证系统液压正常。

(2)手动执行系统设计

手动执行时的工作步骤和自动循环步骤一样,只是将各关键步骤设置一个手动开关,用手动开关来控制各步执行。

(3)绘制工作状态表

表1中SB为操作平台上的相应的按钮开关,SQ为各处限位开关,SP为液压信号,M为霍尔传感信号。

(4)控制系统硬件配置

输入信号:组合机床的各位置安装有限位开关17个,以及手动执行所需的开关13个等共39个。

输出信号:各状态指示灯、电磁阀以及接触器线圈等共23个。

基于以上参数,选用单片机为欧姆龙公司的CP1L-M60DR-A,AC电源,DC输入36点,继电器输出24点。扩展单元选用CP1W-20EDR1,12点DC输入,8点继电器输出。输入/输出信号分配表(部分)如表2所示。

4 PLC梯形图设计[4]

经分析可知,组合机床工作时有自动和手动两种工作方式,在程序设计时需做两方面的考虑。先进行自动程序的设计,然后在程序中加入互锁就可完成自动和手动的转换了。由于组合机床自动工作方式的动作具有一定的顺序,是一步一步接着进行的,因此用顺序功能图来进行设计。顺序功能图就是将机械设备的动作按照其工作顺序分解成一步步的功能状态,由此完成的顺序功能图也称步进迁移图。用顺序功能图法设计的自动方式主程序如图3所示。

组合机床的手动工作方式要求机床的每一个工作状态(或步骤)都能进行控制,所以设计了一个互锁程序,用中间继电器1800常闭触点串接在自动控制的各程序中。在转成手动方式时0100关闭,使串接在自动控制程序中的常闭触点1800断开,转而执行手动控制程序。图4为“升起”步中常闭触点1800的使用情况。

5 结语

通过对组合机床的电气系统改造,更新了系统控制元件,并重新对控制程序进行了编写,使整个电气控制系统更好地满足了生产要求。

参考文献

[1]组合机床图纸[Z].组合机床研究所,1997.

[2]张凤池,曹荣敏.现代工厂电气控制[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]李军英,刘艳香,焦冬梅.三菱PLC在气动机械手中的应用[J].机电工程技术,2007,36(9):57-60.

电气传动系统的智能控制 第11篇

【关键词】电气传动系统；智能控制；应用

在电气传动系统的控制方式中，智能控制系统逐步兴起并有取代传统控制方法的趋势。传统的控制方法在控制器的设计过程中需借助控制过程中对象的模型；而智能控制则能模拟人的大脑思维，在对输入信号进行分析之后自动的调整控制器，实现对电气传动系统的直接控制。由于智能控制系统的控制过程是依据系统参数的变化进行的，故而对参数的非线性因素及参数的变化能及时作出反应，具有较强的适应能力。智能控制系统的各种优势使其具有很大的推广应用潜质，也已经被多数电力企业所接受。电气传统系统的智能控制原理和应用详细分析如下：

一、智能控制系统的概念

近几年我国在自动控制领域的发展十分迅速，涉及到生产生活的各个方面。在电气传动系统中，其控制系统也逐步向智能化的方向迈进。所谓的智能控制，是指在控制的过程中能依据系统的实际情况作出相应的反应，与原先的固定模式控制有很大的不同。智能控制在控制过程中对一些非线性因素以及突发情况的处理能力较强，高级的智能控制系统甚至能模拟人脑思维控制的方法，例如：模糊控制、神经元控制等。只能控制的发展就是不断的对人脑控制的思维功能进行分析和解读，并将研究结果应用于工业生产之中。现在的智能控制系统部分已经育有人脑思维中的一些功能，能对系统事件进行分析后决定事件处理的顺序，具有十分先进的控制能力。

二、智能系统的特点

智能控制区别于自动化控制的特点主要有以下几个方面：与传统自动化控制依据数学模型不同，其控制能根据实际的运行情况进行控制，脱离了数学模型的限制；智能控制系统的工作模式采取非线性控制并能模拟人脑思维；智能控制系统能自主提高系统的工作性能，对自身控制模式能依据系统现状进行调整；智能控制系统具有分层处理信息的能力，反应速度较快，工作效率也高。

三、智能控制系统常见的控制方式

1.模糊控制

模糊控制器的结构十分复杂，因为在模仿人们模糊性概念的时候需要借助模糊集合来刻画，继而实现对系统的控制。但模糊控制的优势是输入输出特性较为简单，应用过程十分方便。若积分效应应用在模糊控制器中，其功效就相当于PID控制器。

2.单神经元控制

在高速解决复杂问题方面，神经网络系统具有得天独厚的优势，但应用在智能控制系统中时，由于缺乏计算机硬件的支持，现在的智能控制系统根本无法实现神经网络的铺设。退而求其次，我们采取但神经元控制器进行电气传动系统的智能控制，也可以及时快速的完成系统控制，并提高系统的鲁棒性。

四、智能控制在电气传动系统中的应用

关于智能控制在电气传动系统中的应用，有人希望借助智能控制提高电气传动系统的控制性能和自动化水平，也有人质疑智能控制在电气传动系统中具有画蛇添足的作用。通过下面的详细分析，我们便能通晓智能控制在电气传动系统中运用的价值和意义。

目前的交、直流传动系统控制方案中，传统的控制方案如直流双闭环系统、交流电机的矢量控制系统等也能达到有效的自动化控制。其控制通过建立简单的数学模型，采取PID控制方式也基本上能让人满意。但是，实际的传动系统并不是一成不变的，而且工况等外部因素也会引起电机参数的变化，加上被控对象交流电机的非线性特性，常规的PID控制很难做好全面的系统控制，不能使系统的鲁棒性满足人们的需求。而采取智能控制之后，电气传动系统的非线性特性以及变参数对系统控制的影响等问题都能得到很好的解决，很好的提高了系统的鲁棒性。具体来说，智能控制在电气传动系统中的应用主要有：

1.电气传动系统中的模糊控制

在电气传动系统中为了通过模糊控制实现对系统的精确控制，应首先建立合理的模糊控制框架结构，然后通过五大步骤完成对系统的精确控制。 这五大步骤分别是定义变量、模糊化、系统变量变化知识库、系统逻辑判断、模糊控制器的反模糊化。比如在交流调速系统中运用模糊控制时，通过模糊PI技术计算系统变量的输入相应误差、误差控制率、输出控制量实现对系统参数的调整，再通过调节输入相应误差、误差变化率的加权程度实现精确的控制作用。

2.电气传动系统中的单神经元控制

在对电气传动系统的控制特点进行详细分析后发现，但神经元智能控制的应用不仅能满足电气传动系统非线性控制的要求，还能提高系统的鲁棒性。单神经元控制是神经网络控制器中最基本的控制单元，用神经网络的学习规则自动调整误差、误差积分、误差微分的权重，单神经元就相当于变系数的自适应PID调节器，使系统的动态性能只依赖于其误差信号，而不受或少受对象模型参数的影响，可以实现性能高、鲁棒性强的电气传动系统。另外，单神经元控制器利用了神经元所特有的非线性特性，突破了线性调节器的局限，实现转速控制器的平稳饱和及控制作用。

五、结束语

在电气传动系统中采取智能控制策略时，也应充分考虑系统的现状和对智能控制的适应性。对于暂时无法应用智能控制的电气传动系统，我们就应采取传统的控制方案，不能生硬的将智能控制系统应用在所有的电气传动控制系统中。我们应该扬长避短，正确处理传统控制的继承与智能控制的发展之间的关系，在能发挥智能控制优势和长处的电气传动系统中积极的选用智能控制，并适当保留矢量控制和PID控制的单元。在电气传动系统的实际控制过程中将智能控制作为主要控制单元，而矢量控制和PID控制作为智能控制的辅助控制单元，尽可能的充分发挥智能控制的优势，提高控制系统的工作效率。

参考文献

[1]吴秀生.电气传送系统下的智能控制[J]电源技术应用，2013，11：168-171.

[2]杨越胜.人工智能在电气传动控制中的应用[J]企业导报，2011，11：243-244.

[3]王金亮.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用研究[J]科技致富向导，2012，30：315-316.

电气控制系统的EMC设计 第12篇

电磁兼容性 (EMC) 是指控制装置或系统在工业现场实际运行时, 既不影响到周围环境, 也不受周围电磁环境影响, 又不会发生系统误动作和控制性能指标的恶化, 而能够按照设计要求正常进行工作的能力。电生磁、磁生电, 干扰不可避免。电气控制系统中一般有传导干扰、辐射干扰、电磁干扰等[1,2,3]。

二、主要的抗干扰措施

抗干扰可以从电气控制系统组成的不同部分考虑[4,5]。

2.1电源设计。电源系统是控制设备和系统中的必要部分, 但也是控制系统中主要的干扰源, 在工业生产现场, 环境复杂多变, 电源如果设计不合理, 有时可能会对电网造成比较大的冲击。因此, 对电源系统采取措施以便能够抑制由此引起的干扰非常必要。

电网供电质量的要求是:电源波形为不失真的理想正弦波, 供电过程连续不间断, 电压幅值保持稳定, 频率准确。但实际情况通常不理想, 电网中总会出现各种谐波和随机干扰。

如果把电源电压变化持续的时间定为Δt, 那么根据Δ大小的不同, 就有不同的电源异常等。例如当Δt>1s时, 干扰分别有电压过压、欠压、停电等。而10ms<△t<1s时, 则有电压浪涌、跌落、瞬时停电等。此外, 射频干扰是△t为ms级的干扰, 尖峰脉冲是Δt为微秒级的干扰, 而电源频率和相位的变化通常则属于缓慢变化。电源干扰的主要影响有:导致仪器设备功能紊乱, 使记录的信息数据丢失, 使设备无法正常工作, 严重时还会烧坏仪器等。

电源EMC设计方法主要有:

利用附加设备抗干扰:例如安装隔离变压器;安装电源低通滤波器;应用浪涌吸收器;利用净化电源稳压;采用颇谱均衡法抑制干扰等。

电源异常保护:常用后备电池、UPS电源、后备供电设备如柴油发电机等来保护。

2.2接地设计。接地定义为将电路或系统中某个点或者某些点和大地之间, 或者和能够与大地看成是公共点的某种金属构件之间采用低阻值导体连接。广义的接地实际上是为电路或系统提供电压参考点 (线或者面) , 通常称为基准电位, 它不一定要求实际的大地电位;而实接地则是将接地线通过接地体直接连接到大地。

控制系统的接地一般分类:安全保护地、交流工作地和直流工作地等三种。

安全保护地即各种设备的外壳接地。交流电源的接地则指交流工作地。直流地或者称为逻辑地是将直流电源的输出端例如负极等, 通过接地网络连接在一起, 以便获得稳定的零电位, 一般要求直流接地电阻小于1Ω。在各种接地系统中, 最为重要的就是直流工作地。

接地又分单点接地和多点接地。接地的一般原则, 对于频率在1MHz以下的电路, 最好采用单点接地;而对于频率在10MHz以上的电路, 最好采用多点接地;频率介于两者之间的电路, 则需要根据接地线的长短再决定采用单点还是多点接地。例如当接地导线所需长度比1/20工作信号的波长还小时, 采用单点接地比较合适, 否则就采用多点接地方式。

2.3传输线设计。电信号的长线传输问题, 是设计电气控制系统时必须仔细考虑的问题之一。

电信号在长线上传输会遇到三个问题:其一是信号延迟;其二是信号产生反射, 使波形产生叠加从而发生信号畸变;其三是信号易受外界环境的影响, 特别是电磁耦合干扰等。

传输线干扰主要有:电路性干扰, 电容性干扰, 电感性干扰, 波干扰等。

电路性干扰采取的措施是正确的信号接地即基准电位要准确。

电容性干扰, 电感性干扰, 属于电磁耦合干扰。抗电容性和电感性干扰的主要措施有:空间隔离、屏蔽、对称和绞合以及正确接地等。

传输线主要形式包括:普通电线、双绞线、屏蔽双绞线、电缆、屏蔽电缆、铠装电缆、光缆等。其对抗干扰的效果依次增加, 但价格则越往后面越贵。

屏蔽采用屏蔽线屏蔽。屏蔽还要与接地配合使用。

隔离常用隔离器件主要有:继电器、场效应继电器、中间存储器、光耦装置、高颇或射频扼流圈、隔离变压器等。切断地回路是隔离的主要目的, 能够有效降低共阻抗耦合引起的干扰。

滤波根据设计的需要, 一般采用不同的滤波器进行滤波, 注意选择滤波器不同的结构与参数。

波干扰。对其采取的措施一般包括:缩小信号线环的尺寸、阻抗匹配、增加屏蔽等。

为了抑制信号传输中的反射, 必须采用阻抗匹配技术。

2.4软件抗干扰。抗干扰通常是硬防软治, 通过硬件措施防患于未然, 一般有去辐、接地、滤波、隔离、屏蔽等不同措施, 但即便采取了这些硬件措施, 控制系统仍然会出现意想不到的情况, 还必须应用软件方法监测和排除系统故障。

软件抗干扰措施一般可分为消除测量误差、软件容错处理、I/O抗干扰、软硬件结合等。

消除误差主要采用滤波, 有中值滤波、均值滤波、平滑滤波等方法。

按软件设计思想容错可分为时间冗余或者信息冗余, 通常配合使用。信息冗余就是靠增加信息的多余度提高系统可靠性。而时间冗余则是借助时间资源的消耗来实现容错目的, 时间冗余一般有指令复执和程序卷回两种不同方法。

软件抗干扰有时候还需要结合硬件条件来实现。

其中一种软硬件有效结合的措施, 是在程序中采用监控定时器 (Watch Dog Timer-WDT) , 在正常运行程序时, 它能够由程序不断地自动复位、再预置数, 并重新进行计数。

在程序中的一些重要指令之前, 设置软件陷阱, 众多陷阱即可捕获程序跑飞, 使其恢复正常。

三、总结

讨论了电气控制系统抗干扰问题, 分析了控制系统干扰产生的原因, 提出了EMC的建议措施,

抗干扰研究与开发应用的方向:

一是控制设备与系统要适应小型化、简单化和快速化的实际需要;二是重点研究数字回路辐射电磁波对其它设备或系统产生的干扰。

工业现场形成干扰的三个主要因素:干扰源、耦合通道、被干扰对象。

与此对应, 抑制干扰的主要方法为:主动措施抑制干扰源, 避免出现干扰或者减少干扰因素;被动措施提高被控对象的抗干扰能力, 抑制耦合通道对于干扰的传输。

综上所述, 电气控制系统抗干扰的有效措施:首先应该是筛选合适的电路元器件, 同时合理配置控制系统的线路板;其次是主动设计抗恶劣电磁环境的EMC计算机整机;最后才是工业现场附加的软件加硬件被动的抗干扰措施。

参考文献

[1]曹丰文, 胡磊, 何湘宁.EMC设计与EMI抑制[J].电源世界, 2001年5期.

[2]钱照明, 袁义生.开关电源EMC设计研究现状及发展 (上) [J].电子产品世界, 2003年4期.