本書主要介紹了電氣傳動控制系統(tǒng)的實用技術,從應用、實際操作的角度進行分析講解,理論聯(lián)系實際,以實際應用為出發(fā)點,定性地進行理論分析,在內容安排上側重于介紹實際應用與調試方法。以廣泛使用的DJDK-1型直流調速系統(tǒng)為例闡述模擬式系統(tǒng)的設計與調試技巧;以石油與冶金行業(yè)中占主導地位的西門子工業(yè)控制設備介紹數(shù)字式系統(tǒng)的實際操作與調試方法。
電氣傳動是以電動機的轉矩、轉速及轉子位置為控制對象,按生產機械工藝要求進行電動機轉速控制、位置控制及伺服傳動的自動化系統(tǒng)。該技術涉及電力電子學、電機學、自動控制原理、電子技術、PLC電氣控制以及網絡通訊等多學科知識,初學者普遍反應學習難度較大。為此編者結合多年的工程經驗及電氣自動化的教學經驗,組織相關人員編寫了本實訓教程,旨在幫助學生或具有一定電氣傳動基礎的工程技術人員較快地掌握電氣傳動控制系統(tǒng)的調速技巧。
本教程主要介紹了電氣傳動控制系統(tǒng)的實用技術,從應用、實際操作的角度進行分析講解,理論聯(lián)系實際,以實際應用為出發(fā)點,定性地進行理論分析,在內容安排上側重于介紹實際應用與調試方法。主要內容分為模擬式系統(tǒng)與全數(shù)字式系統(tǒng)兩部分:第1部分為模擬式電氣傳動控制系統(tǒng),包括第1-5章,主要介紹了DJDK-1型直流調速系統(tǒng)的設計與調試技巧;第2部分為西門子全數(shù)字式電氣傳動控制系統(tǒng),包括第6-12章,主要介紹了西門子公司的全數(shù)字電氣傳動系統(tǒng)的設計與調試技巧;第13章為3個綜合訓練設計任務。
本書第8章由李正中編寫,第11章由張躍輝編寫,其余章節(jié)由王華斌編寫,蘇盈盈對全稿做了校訂。在編寫過程中得到了李鵬飛.宋樂鵬、劉顯榮、湯毅、蘇盈盈大力支持,他們提供了部分資料,同時本書參考了西門子公司網上的部分資料,在此表示感謝!
由于作者水平有限,書中難免存在不妥之處,懇請讀者批評指正。
1 DJDK-1型直流調速系統(tǒng)簡介
1.1 控制屏介紹
1.1.1 特點
1.1.2 技術參數(shù)
1.2 DJK01電源控制屏
1.2.1 三相電網電壓指示
1.2.2 定時器兼報警記錄儀
1.2.3 電源控制部分
1.2.4 三相主電路輸出
1.2.5 勵磁電源
1.2.6 面板儀表
1.3 各掛件功能介紹
1.3.1 DJK02掛件(晶閘管主電路)
1.3.2 DJK02-1掛件(三相晶閘管觸發(fā)電路)
1.3.3 DJK04掛件(電機調速控制實驗I)
2 基本要求和安全操作說明
2.1 設計的特點和要求
2.2 設計前的準備
2.3 設計實施
2.4 設計總結
2.5 安全操作規(guī)程
2.6 性能指標
3 單元調試
3.1 調試前的準備
3.1.1 目的
3.1.2 步驟
3.1.3 注意事項
3.2 操作回路的檢查
3.2.1 目的
3.2.2 步驟
3.3 DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調試
3.3.1 目的
3.3.2 調試步驟
3.4 電流調節(jié)器(LT)的調試直流電機開環(huán)外特性的測定
3.4.1 Uct不變時的直流電機開環(huán)外特性的測定
3.4.2 Ud不變時直流電機開環(huán)外特性的測定
3.5 基本單元部件調試
3.5.1 移相控制電壓Uct調節(jié)范圍的確定
3.5.2 調節(jié)器的調整
3.5.3 正負限幅值的調整
3.5.4 電流反饋系數(shù)的整定
3.5.5 轉速反饋系數(shù)的整定
3.5.6 轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3.5.7 電流單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
4 參數(shù)測量與計算
4.1 系統(tǒng)參數(shù)測量
4.1.1 電樞回路總電阻R的測定
4.1.2 電樞回路電感L的測定
4.1.3 直流電動機一發(fā)電機一測速發(fā)電機組的飛輪慣量GD2的測定
4.1.4 主電路電磁時間常數(shù)Td的測定
4.1.5 電動機電勢常數(shù)Ce和轉矩常數(shù)CM的測定
4.1.6 系統(tǒng)機電時間常數(shù)TM的測定
4.1.7 晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Ug)和測速發(fā)電機特性UTG=f(n)的測定
4.2 系統(tǒng)調節(jié)器PI參數(shù)的計算
5 系統(tǒng)調試
5.1 電流調節(jié)器(LT)的調試
5.1.1 調節(jié)器的調零
5.1.2 調整輸出正、負限幅值
5.1.3 測定輸入輸出特性
5.1.4 觀察PI特性
5.2 速度調節(jié)器(ST)的調試
5.2.1 調節(jié)器調零
5.2.2 調整輸出正、負限幅值
5.2.3 測定輸入輸出特性
5.2.4 觀察PI特性
5.3 零電平檢測及轉矩極性鑒別的調試
5.4 系統(tǒng)指標測試
6 STEP 7編程組態(tài)實訓
6.1 S7-300系統(tǒng)硬件組態(tài)
6.2 S7-300系統(tǒng)簡單編程、下載
6.2.1 實訓內容及步驟
6.2.2 工藝中所用的控制點
6.2.3 在SYMOBLE中編輯定義變量數(shù)據(jù)地址和說明
6.2.4 編寫程序
6.2.5 將程序下載到CPU
6.3 S7-300系統(tǒng)程序的運行與調試
7 西門子觸摸屏的使用
7.1 Wincc Flexible組態(tài)簡介
7.1.1 觸摸屏設備的裝載程序
7.1.2 使用口令保護裝載程序
7.2 觸摸屏組態(tài)實例
7.2.1 任務提出
7.2.2 任務解決方案
8 WinCC組態(tài)技巧
8.1 WinCC概述
8.2 WinCC使用
8.2.1 新建項目
8.2.2 計算機屬性設定
8.2.3 登錄工程
8.2.4 用戶管理器的使用
8.3 變量的建立
8.4 WinCC應用實例
8.4.1 編寫PLC程序
8.4.2 創(chuàng)建WinCC監(jiān)控
9 Drive ES使用介紹
9.1 Drive ES簡介
9.1.1 Drive ES軟件包的內容及訂貨號
9.1.2 軟件包中各功能介紹
9.1.3 Drive ES的安裝使用說明
9.2 基于以太網和Drive ES調試6RA70直流調速器
9.2.1 硬件配置
9.2.2 軟件配置
9.2.3 步驟
10 6RA70直流調速器調試
10.1 6RA70基本功能塊
10.1.1 面板介紹
10.1.2 6RA70術語和功能的一般說明
10.2 6RA70通訊板CBPX解讀
10.3 6RA70全數(shù)字直流調速器參數(shù)設置
10.4 6RA70通訊程序設計
10.4.1 組態(tài)主站系統(tǒng)(操作步驟見第6章)
10.4.2 組態(tài)從站
10.4.3 6RA70直流調速器參數(shù)設置
10.4.4 程序的編寫
11 6SE70變頻器的使用
11.1 6SE70變頻器基礎
11.1.1 6SE70變頻器的接線
11.1.2 6SE70變頻器CUVC板各個端子的設定
11.1.3 6SE70主要技術指標
11.2 6SE70變頻器參數(shù)設置
11.2.1 6SE70系列變頻器參數(shù)設置方法
11.2.2 參數(shù)種類
11.2.3 6SE70變頻器的功能塊
11.2.4 參數(shù)菜單
11.2.5 參數(shù)恢復到工廠設置
11.2.6 簡單應用的參數(shù)設置步驟
11.2.7 用DriveMonitor的參數(shù)輸入
11.2.8 自動電機辨識
11.2.9 參數(shù)設置的注意事項
11.2.10 控制字、狀態(tài)字
11.3 6SE70變頻器的調試
11.3.1 6SE70變頻器的調試步驟
11.3.2 6SE70變頻器調試案例
12 SINAMICS S120調試入門
12.1 SINAMICS S120驅動系統(tǒng)的組成
12.1.1 DC/AC多軸驅動器
12.1.2 控制單元(CU320)
12.1.3 電源模塊(Line Module)
12.1.4 電機模塊(Motor Module)
12.2 SINAMICS S120項目配置
12.3 S120的基本調試
12.3.1 控制面板(Control Panel)控制電機
12.3.2 基本定位
12.3.3 激活基本定位功能
13 綜合訓練任務書
設計題目1:模擬式電氣傳動控制系統(tǒng)設計
設計題目2:基于觸摸屏的直流調速器6RA70控制系統(tǒng)設計
設計題目3:基于WinCC的變頻器6SE70調速控制系統(tǒng)設計
附錄 全數(shù)字系統(tǒng)整體設備
參考文獻