| 變頻器在配料系統中的應用 | 2020-01-07 |
| 介紹 灌裝是精細化工廠生產過程中非常重要的工序。后向配料系統不僅效率低，而且灌裝不準確。人工操作還將人為因素引入灌裝過程，使得生產中難以實現工藝配方，嚴重影響產品質量的穩定和進一步提高。因此，實現高精度自動灌裝對工業企業的生產具有重要意義。原配料系統采用模擬電路控制滑動電機進行速度控制。由于電機速度控制方法特性差，低速時效率低，現場外部工作環境非常惡劣，并且存在大量工業粉塵，容易進入滑移電機，造成磨損、粘滯等現象。維護保養麻煩，造成許多工作故障，影響正常生產。隨著計算機技術的飛速發展，原有配料系統進行了技術改造。封閉式鼠籠電機速度由無級變速變頻器控制，變頻器由稱重灌裝機控制。配料系統通過傳送帶按一定比例依次輸送生產所需的原料和輔料，提高了配料系統的灌裝精度和穩定性。 2變頻調速原理 2.1變頻調速的工作原理 根據該公式，當電機結構不變時，如果電源頻率F1連續可調，則電機的同步轉速也連續可調。因為異步電動機轉子的轉速n總是略低于同步轉速，所以當n 0連續可調時，n也是連續可調的。因此，即使通過改變電源頻率，也可以通過改變參數F1來實現電機速度調節。當頻率f在0 ~ 50 Hz范圍內變化時，電機速度調節范圍非常寬。事實上，僅僅改變電機的頻率不能獲得良好的變頻特性，磁通量太弱，電機的磁通量沒有得到充分利用，這是一種浪費；如果你想增加磁通量，又會怎么樣 使磁通量飽和，這會導致勵磁電流過大。在嚴重的情況下，電機會因繞組過熱而損壞。為此，應在降低頻率的同時降低電壓，這需要頻率和電壓的協調控制，即變頻變壓調速(VVVF)，簡稱變頻調速。 2.2逆變器的功能 逆變器是一種三相交流電源，將固定頻率(通常為50 Hz)的交流(三相或單相)轉換為連續可調頻率(大多為0 ~ 400 Hz)。一般由整流器、逆變器、中間電路、保護電路和控制電路組成。控制電路控制主電路，整流電路將交流電轉換成直流電，中間電路平滑整流電路的輸出，逆變器電路將直流電轉換成交流電。 3配料系統的控制方案 3.1配料系統控制方案 配料系統由稱重灌裝機和防爆電子秤組成的兩級計算機控制網絡組成，通過現場總線與現場稱重儀表、控制計算機、配料系統、變頻器等智能較高、處理速度較快的液體灌裝機連接。PLC主要負責配料系統的故障檢測、顯示和報警，同時向變頻器輸出信號，變頻器調節帶式輸送機的轉速。防爆電子秤測量瞬時流量，上位機給出設定流量，實時測量不同。工業控制中廣泛使用的PID控制是用來進行實際流量控制的。根據流量偏差，采用配料系統的PID閉環控制結構圖計算控制量。變頻器調節皮帶防爆電子秤的速度，并調節給定量等于設定值，完成自動灌裝過程。 3.2配料系統控制流程 配料系統開始工作時，灌裝生產線啟動，防爆電子秤實時稱重計量，處理器計算實時流量和累計流量。一方面，所有輔料按比例同時混合計量，按配方工藝要求添加。另一方面，如果設定流量和實際流量之間存在偏差，調節器根據配料系統的控制要求比較設定值和實際流量之間的偏差，并通過PID調節改變輸出信號，以控制變頻器對輸送電機的速度調節，從而實現流量控制。 4.變頻調速配料系統的組成 4.1三菱FR-A540系列變頻器的特點 三菱變頻器是一款采用磁通矢量控制技術、脈寬調制原理和智能功率模塊的高性能變頻器。其功率范圍為0.4 ~ 315千瓦。三菱FR-A540系列變頻器具有以下特點: (1)采用磁通矢量控制技術。在無速度稱重模塊的開環控制下，調速范圍為1:120；在速度稱重模塊的閉環控制下，速度調節范圍為1: 1000。低速旋轉時扭矩是均勻的。 (2) SPWM原理和智能功率模塊，逆變器具有更好的輸出功率、更低的噪聲和更強的抗干擾性能。 (3)停電時減速停止功能、內置PID控制功能、變頻/工頻切換功能和順序控制功能。 (4)現場總線通信功能符合國際標準。 變頻器在配料系統中的應用 調整實際流量控制方案，并根據變頻器的運行方式設定其參數，從而達到自動調節皮帶防爆電子秤轉速的目的，提高配料系統的灌裝精度和穩定性，達到滿意的控制效果。 科技咨詢指南矩陣中的離散余弦變換值為零，有一些非零離散余弦變換值。JPEG選擇使用游程編碼來壓縮零值。這種游程編碼過程對大多數由零值組成的矩陣具有良好的壓縮效果。 我們對64個量化的離散余弦變換系數進行編碼。這里，64個系數分為兩種類型。位于左上角的QV (0)被稱為DC分量，其他63個交流分量將被單獨編碼。為了輸出這64個數據代碼，可以根據“之字形”順序依次為每個數據調用以下函數。事實上，它是緩沖代碼值為0的數據。當非零數據出現時，已知前面有幾個零，然后零的數量和該數據被編碼和輸出。這樣，JPEG量化已經完成。(3)熵編碼 DCT編碼的步是熵編碼。熵編碼是一種基于量化系數統計特性的無損編碼。常見的熵編碼方法包括游程編碼、霍夫曼編碼和算術編碼。在視頻編碼中，通常使用游程編碼和霍夫曼編碼。 JPEG標準規定了兩種熵編碼方法:霍夫曼編碼和算術編碼。熵編碼可分為兩個步驟:首先，將DC碼和游程編碼轉換成中間符號序列，然后將這些符號分配給可變長度碼字。 (1)熵編碼的中間符號表示 差分DC系數用兩個符號編碼，符號1和符號2。符號1表示的信息稱為“長度”，即用于編碼DC系數幅度的位數，符號2表示DC系數幅度。 類似地，每個交流系數用兩個符號編碼，符號1和符號2。符號1代表兩條信息，稱為“旅行”和“長度”。筆畫是非零交流系數之前之字形矩陣中連續零交流系數的數量，長度是用于編碼交流系數幅度的位數。符號2表示交流系數的幅度。 (2)熵編碼 DC系數的符號1用霍夫曼表中的變長碼編碼，符號2用變長整數碼編碼，如果為負，則為二進制補碼形式。另一方面，霍夫曼表中的可變長度代碼用于交流系數，符號2在編碼DC系數時用可變長度整數代碼編碼。 重復編碼過程，直到所有63個系數都以這種方式處理。如果個交流系數為零，用一個塊結束代碼。 結論 在JPEG標準下，對數字圖像的壓縮仍然很多。 (5)防止過流、過載、過壓、欠壓、接地過流、輸出短路、失速等。 (6)風扇端子和控制端子的安裝和維護簡單。 (7)附加累計功率監控和累計運行時間監控功能 4.2逆變器功能設計 三菱FR-A540系列變頻器配有帶PID調節功能的變頻器。根據配料系統的生產工藝要求進行PID控制。要測試和設置的一些參數設置如下。 (1)該配料系統的PR.1=50赫茲，PR.2=5赫茲，PR.18=120赫茲不變。 ② PR.19=9999，與電源電壓③ PR.7=2S相同，加速時間(出廠設定值5S低于7.5K，0 ~ 3600S/0.360) Pr.8=2s，減速時間(工廠設定值5s低于7.5k，0 ~ 3600s/0.360) (4) pr.9由電機額定值決定(5) pr.14=0，適用于恒定扭矩負載⑥ pr.79=3，外部/pu組合運行模式⑦ pr.183=8，實現rt開關⑧ pr.128、pr.129、pr.130、pr.131、pr.132、pr.133、pr.13 4根據現場PID調節的具體要求進行設置。 逆變器的電阻、電阻和電阻端子直接連接到50Hz三相380伏交流電源。輸出端子U、V、W輸出頻率在一定范圍內連續可調的三相交流電，直接與交流電機相連。變頻器的輸出也是三相交流電，但經過變頻器內部的交流和直流轉換后，經過變頻器后，利用設定的參數進行變頻，使得輸出是具有相應設定頻率的交流電。在電路中，為了保證正常運行安全，灌裝機必須可靠接地，因此變頻器的接地端也應可靠接地。頻率設定電路連接到變頻器的控制輸入回路，變頻器的輸出頻率由配料系統輸出的數字量或模擬量控制，速度反饋信號直接連接到輔助輸入端(1)或電流輸入端(4)。 結論 配料系統采用三菱FR-A540變頻器加PID閉環運行過程，調節防爆電子秤驅動電機轉速，實時控制流量，不僅保證灌裝精度，滿足工藝要求，而且提高稱重配料系統運行的可靠性和穩定性，降低維護成本，節約能源，節能運行。 | |
