NSH-12RH

二次管網(wǎng)的補(bǔ)水控制采用的是定壓控制。當(dāng)系統(tǒng)失水時(shí)，二次管網(wǎng)壓力下降，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)變頻器控制補(bǔ)水泵以的轉(zhuǎn)速進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速根據(jù)當(dāng)前壓力與目標(biāo)壓力的差值均勻調(diào)速，從而避免補(bǔ)水泵在啟動(dòng)和停止時(shí)對(duì)二次管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該東北小區(qū)換熱站以就地控制為核心，將現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力、熱量、流量、液位、閥門開度、泵的起停狀態(tài)等信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?，由其進(jìn)行采集和控制，再通過(guò)以太網(wǎng)通訊的方式，與上位機(jī)保持實(shí)時(shí)連接。

2.1  現(xiàn)場(chǎng)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)

換熱站儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)清單如表1所示。

表1  儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)清單

2.2 硬件構(gòu)成

針對(duì)東北某小區(qū)換熱站現(xiàn)場(chǎng)控制需求，臺(tái)達(dá)PLC及觸摸屏產(chǎn)品列表如表2。

表2  PLC及觸摸屏產(chǎn)品列表

2.3  PLC可編程控制器

系統(tǒng)方案中主機(jī)CPU采用臺(tái)達(dá)第二代PLC-DVP12SA2，該款PLC具有16k程序容量，自帶3個(gè)串行通訊口（1個(gè)RS232，2個(gè)RS485），大擴(kuò)展數(shù)字量為480點(diǎn)，右側(cè)可擴(kuò)展8個(gè)特殊模塊（包括AD、DA、PT、TC等），并且支持左側(cè)高速擴(kuò)展，可連接以太網(wǎng)模塊及現(xiàn)場(chǎng)總線模塊；同時(shí)，SA2提供豐富的應(yīng)用指令（包括PID手自動(dòng)無(wú)擾切換、氣候補(bǔ)償曲線等）。

其中，12SA2是控制系統(tǒng)的核心，在換熱站中其完成的主要功能如下：

（1） 采集溫度、壓力、流量、液位、調(diào)節(jié)閥開度及變頻器反鐀等仿真信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送至觸摸屏及上位端；（2） 根據(jù)二次網(wǎng)供水溫度和室外溫度通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水流量，保證采暖效果；

（3） 根據(jù)二次網(wǎng)回水壓力調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定管網(wǎng)壓力；

（4） 根據(jù)二次網(wǎng)供回水壓差控制循環(huán)泵，維持壓差穩(wěn)定；

（5） 當(dāng)供水壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，打開泄壓電磁閥泄壓；

（6） 做相關(guān)報(bào)警功能，當(dāng)水箱水位高于或低于上下限時(shí)，發(fā)出報(bào)警。

PLC部分程序如圖1所示：

PID手自動(dòng)無(wú)擾切換：SA2系列PID指令支持手自動(dòng)無(wú)擾切換功能，使熱網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。當(dāng)PID指令由自動(dòng)模式切換到手動(dòng)模式時(shí)（PID控制方式為K8），PID自動(dòng)輸出將停止運(yùn)算，此時(shí)以手動(dòng)輸出值為準(zhǔn)；當(dāng)控制模式由手動(dòng)切回自動(dòng)時(shí)，PID指令會(huì)自動(dòng)將前一個(gè)輸出值接續(xù)控制下去（不重新做累積積分）。PID手自動(dòng)無(wú)擾切換部分程序如圖2：

圖2  PID手自動(dòng)無(wú)擾切換程序

氣候補(bǔ)償曲線功能：在熱網(wǎng)行業(yè)中，如能讓控制溫度根據(jù)室外溫度進(jìn)行相應(yīng)的改變，將有利于供熱量的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。臺(tái)達(dá)公司根據(jù)熱網(wǎng)行業(yè)而專門開發(fā)的氣候補(bǔ)償曲線DTM指令滿足了上述需求。編程者在設(shè)置完室外溫度與控制溫度數(shù)組（多50組）后，DTM指令會(huì)根據(jù)室外實(shí)際溫度值自動(dòng)調(diào)整控制溫度值。

圖3為氣候補(bǔ)償曲線示意圖。其中，橫軸為室外溫度，縱軸為控制溫度。

圖4為東北某小區(qū)PLC氣候補(bǔ)償曲線程序。

圖3  氣候補(bǔ)償曲線示意圖

圖4  氣候補(bǔ)償曲線程序

2.4  HMI觸摸屏

系統(tǒng)采用臺(tái)達(dá)DOP-B07S515具有65536色TFT顯示，支持三組串（RS232/RS485/RS422）。具有強(qiáng)大的通訊功能，同時(shí)開孔尺寸與5寸屏相同，在有限的空間內(nèi)提供了大的顯示區(qū)域。

B07S515觸摸屏與PLC通過(guò)臺(tái)達(dá)Q-LINK協(xié)議相連，通訊速率比常規(guī)通訊快百分之三十。通過(guò)配置觸摸屏數(shù)據(jù)，可以改變PID設(shè)定值及參數(shù)，監(jiān)控調(diào)節(jié)閥、循環(huán)泵和補(bǔ)水泵變頻器運(yùn)行工況，顯示現(xiàn)場(chǎng)溫度、壓力、流量、液位等信號(hào)，內(nèi)設(shè)報(bào)警極限值及報(bào)警記錄畫面，同時(shí)可將當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)以報(bào)表或曲線的方式在屏上顯示出來(lái)，方便調(diào)節(jié)和控制整個(gè)工作過(guò)程。

B07S515觸摸屏通過(guò)RS485方式還與昌輝熱表通訊，可以將熱網(wǎng)的瞬時(shí)熱量、累積流量和累積熱量實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。圖5及圖6為觸摸屏部分程序畫面示意圖。1、系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)角位移的分辨率，即解析度；

2、用戶設(shè)定的周指令脈沖數(shù)例如65536，為系統(tǒng)對(duì)電機(jī)角位移的檢測(cè)分辨率的要求；

3、編碼器的周反饋檢測(cè)脈沖數(shù)例如4096，為系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)角位移的分辨率；

4、當(dāng)系統(tǒng)要求的分辨率即用戶設(shè)定的周指令脈沖數(shù)，

  周指令脈沖數(shù)＞編碼器的周反饋脈沖數(shù)

則系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)角位移的分辨率=編碼器的周反饋脈沖數(shù)；

5、當(dāng)系統(tǒng)要求的分辨率即用戶設(shè)定的周指令脈沖數(shù)，

  周指令脈沖數(shù)＜編碼器的周反饋脈沖數(shù)

則系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)角位移的分辨率=用戶設(shè)定的周指令脈沖數(shù)；

6、通道的周脈沖數(shù)=編碼器周反饋脈沖數(shù)×2n=編碼器周反饋脈沖數(shù)/電子齒輪比=周指令脈沖數(shù)；

7、所以你使用高解析度的編碼器，系統(tǒng)的實(shí)際分辨率可能很低，受用戶的要求或設(shè)定的周指令脈沖數(shù)低的約束；

8、所以當(dāng)用戶要求分辨率高或設(shè)定的周指令脈沖數(shù)高，系統(tǒng)的實(shí)際分辨率可能很低，受編碼器的周反饋脈沖數(shù)低的約束；

9、舉例說(shuō)

1）周指令脈沖數(shù)65536，編碼器周反饋脈沖數(shù)4096，則系統(tǒng)分辨率即解析度是360°/4096；

2）周指令脈沖數(shù)4096，編碼器的周反饋脈沖數(shù)65536，則系統(tǒng)分辨率即解析度是360°/4096；

10、所以影響系統(tǒng)分辨率即解析度的因數(shù)

1）用戶設(shè)定的周指令脈沖數(shù)；

2）編碼器的周反饋脈沖數(shù)；

3）電子齒輪比的作用是，總能使通道運(yùn)行的周脈沖數(shù)與之兼容！臺(tái)達(dá)B2系列伺服，進(jìn)行扭矩控制，有一種就是當(dāng)扭力越來(lái)越大，伺服速度越來(lái)越慢，還有一種是扭力越大伺服速度越來(lái)越快，當(dāng)達(dá)到設(shè)定扭力時(shí)保持速度。

請(qǐng)問(wèn)這兩種扭力控制如何設(shè)定相關(guān)參數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)這兩種控制效果？

引用 時(shí)空——之師 的回復(fù)內(nèi)容：

……我的意思是：有兩種負(fù)載用扭矩控制，一種是當(dāng)速度越快扭力越大，這時(shí)采用扭力控制的話是不是會(huì)自動(dòng)降低速度來(lái)把輸出扭力降為設(shè)定的扭力；還有一種是速度越快扭力越小，這時(shí)采用扭力控制的話是不是會(huì)自動(dòng)加快速度把扭力降為設(shè)定的扭力？

1、扭矩控制，就是電機(jī)電流的控制，電機(jī)電流的大小決定負(fù)載力矩的大小，是電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載時(shí)電機(jī)自己控制的；

2、速度的控制，就是電機(jī)電源頻率、電壓的控制，通過(guò)變頻器人為可以控制；

3、當(dāng)速度越快扭力越大的負(fù)載，例如水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載，隨著速度的提高力矩增大電流自動(dòng)增大；

4、當(dāng)速度越快扭力越小的負(fù)載，隨著速度的增大負(fù)載力矩減小，電機(jī)電流會(huì)自動(dòng)減小；

5、這里特別要注意一點(diǎn)，負(fù)載力矩大，電機(jī)的電流就增大，增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程是電機(jī)的本能，不是別人控制的，誰(shuí)也控制不了！

6、這里特別要注意一點(diǎn)，負(fù)載力矩小，電機(jī)的電流就減小，減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程是電機(jī)的本能，不是別人控制的，誰(shuí)也控制不了！

7、電機(jī)的電流閉環(huán)控制時(shí)，負(fù)載力矩大，電流不能超過(guò)給定值，電機(jī)的頻率、電壓會(huì)自動(dòng)下降速度下降，降低負(fù)載力矩；

8、電機(jī)的電流閉環(huán)控制時(shí)，負(fù)載力矩小，電流不能低于給定值，電機(jī)的頻率、電壓會(huì)自動(dòng)上升，增大負(fù)載速度增大負(fù)載力矩；

9、如果碰到減速力矩增大的負(fù)載，電流閉環(huán)控制的結(jié)果肯定是到停車；

10、如果碰到增速力矩減小的負(fù)載，電流閉環(huán)控制的結(jié)果肯定是到電機(jī)同步高或發(fā)電運(yùn)行；磁力耦合器在歐美地區(qū)已得到了廣泛應(yīng)用，相比較其他的傳動(dòng)方式，其性能優(yōu)勢(shì)非常明顯。以帶式輸送機(jī)來(lái)說(shuō)，相比較液力耦合器，磁力耦合器在滿載啟動(dòng)、啟動(dòng)平穩(wěn)、過(guò)載保護(hù)、保護(hù)輸送帶及延長(zhǎng)輸送帶壽命與降低維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用方面，都有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文從結(jié)構(gòu)、工作原理，結(jié)合實(shí)際的性能表現(xiàn)數(shù)據(jù)等對(duì)對(duì)兩者進(jìn)行了比較分析，并通過(guò)具體的應(yīng)用實(shí)例來(lái)說(shuō)明磁力耦合器的優(yōu)勢(shì)所在。

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