电子电气资料_电工经验汇编.doc

电工经验汇编目录电工经验汇编1变频器调速方式的快速转换1交流变频调速技术在棉纺织设备中的推广应用2plc在自动化柴油发电机组中的应用7变电所二次回路的操作过电压9全球工控视发展趋势大扫描12智能ic卡16啤酒糖化绞笼吹气出槽改用 logo!控制19logo!在变频调速起重机上的应用22应用逻辑控制模块实现l台自耦变压器起动多台电动机24pc控制系统设计的要点29编制pc程序时应注意的一点问题33刮沫机plc控制系统设计35发电站中plc控制系统的可靠性措施38互为备用热交换循环泵的pc控制41百日安全无事故学习材料42超小型可编程序控制器的特点与应用52一起继电保护越级跳闸事故55莫用电线当拉线57变频器调速方式的快速转换涂道发 大型生产装置的自动化水平较高，在正常情况下其电机的起动、停止和调速均由 dcs系统控制，而在生产装置发生事故，尤其是dcs系统发生事故时往往又需要手动操作，这就要求变频调速控制系统能迅速在手动和自动状态下切换。附图是以富士fbep41c5000g9s系列变频器为例设计的控制系统。 手动操作系统和 dcs操作系统的切换由转换开关 sa实现，该转换开关安装在现场操作柱上，共有自动、手动、停止二档。当开关放在手动位置时，按下按钮sst，接触器k合上，变频器u送电，此时u应设置在面板键操作状态，由run、stop键起动和停止u，由 v、八健实现调速；当转换开关sa放在停止位置时，k失电，u处于停电状态；sa放在自动位置时，中间继电器 km带电，km的辅助触点接通u的x4cm端子和fwdcm端子，前者将u强制在电流输入信号有效的端子操作状态，后者起动u正转，此时u接收dcs系统发出的420ma调速信号进行调速运行，面板操作无效。至此，u的控制状态转换完成。电世界2001年第一期交流变频调速技术在棉纺织设备中的推广应用周纺集团瑞达公司 王新建摘要:交流变频技术在新型纺织设备及老机改造中的应用,交流变频技术应用的必要性，可行性及性价比分析。关键词：交流变频，电力电子学，生产工艺，成纱质量，性价比。1、前言近10年来在激烈的市场竞争中，国内外纺机厂商，采用plc控制，变频调速，机电一体化等以电子技术更多的取代传统的机械结构，提高纺机整机的可靠性，提高纺制质量和自动化程度，扩大品种的适应性，使用操纵易便。各纺织厂家也投资改造老机设备。这里面有一个采用较多的技术-交流变频调速技术。2、交流变频调速技术的优点交流变频调速技术近二十年来在一些技术先进的国家得到迅速的普及推广，并在电子拖动中逐步占据主导地位，形成了电力电子学理论。电力电子学就是使用电子半导体元件进行电力变频和控制的技术。1973年美国电气学会在其主办的电力电子学大会上，将电力电子学定义为：是研究电气电子和控制的边缘领域的技术学科。电力电子学是本来不适用于调速的交流异步电动机，具有和直流电动机一样的调速性能。交流变频调速传动具有以下特点：2.1可以使普通异步电动机实现无级调速。2.2启动电流小，减少电源设备容量。2.3启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备。2.4对电机具有保护功能,降低电机的维修费用。2.5具有显著的节电效果。由于交流变频调速传动技术具有上述特点，已开始取代直流调速装置，成为现代电气传动的发展方向。3、交流变频技术在棉纺织设备中推广应用的必要性 纺纱工艺流程中要求加工设备的电气传动稳定，点动、启动及升降速都应平滑实现，这样才能是纤维的牵伸均匀，降低重量不匀和条干cv值。在棉纺设备的传动系统中，都是由皮带与齿轮来承担，由于电动机启动硬度的原因，在点动与启动过程中，不可避免地会出现皮带打滑，齿轮冲击等现象。在机械传动轮系中，齿轮越多，造成齿轮损伤的机率就越大，应用交流变频技术就能够很好的解决平滑启动，消除机械启动时的冲击力，实现无级调速，满足生产工艺要求，提高成纱质量。应用此技术在纱支品种变化的情况时，不需改变牙齿或皮带轮，设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成。4. 交流变频技术在纺织设备中的应用 4.1交流变频调速在新型国产棉纺设备中得到广泛的应用。在2000年第七届中国国际纺织机械展中，fa201b梳棉机、fa326并条机、fa423粗纱机、fa710 高速并条机、fa231倍捻机均采用变频调速。新型国产细纱机f1513系列、 f0128系列采用plc，可编程序控制，变频调速、纺纱全程可根据设定程序进行调速纺纱。特别是ejm128jl型细纱机1008锭，锭速可按10段变频调速控制。fa716并纱基础集体变频调速，还可使用后不同品种需要，实行单锭，分组或分段变频调速，适应棉毛等多品种并纱卷绕的要求。4.2交流变频调速在梳棉机中的应用。4.2.1梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本，市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如a186d型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高，经常造成停台，不时出火警，给生产效率与产品质量造成一定的损失，要保持与维护需投入大量的人力与物力。有些企业惯性轮电磁离合器被弃用。这样在道夫慢转快的过程中产生细条，严重时出现破边，棉网拉断的现象影响生条质量。有的企业为避免这种现象，用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷，但要造成大量的废条，同样是不可取的。4.2.2改善梳棉机运行状态的过程。a186d梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，惯性轮、电磁离合器，用电气加机械的手段来实现。a186e、a186f、fa201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节，从而进一步改善了升、降速斜率。fa201b、fa212梳棉机采用了交流变速调速，从而实现了道夫升速斜率的任意调节，道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。对a186d老机进行交流变频调速改造，不但提高设备性能，降低故障停台。还能提高生产效率与生条质量。4.3变频调速在粗纱机上的应用取代防细节装置。粗纱机的筒管卷绕与前罗拉的转速在开停时容易产生差异，造成粗纱张力的过大与过小，这样就很容易形成粗纱的粗细节，为了减少粗细节的产生，在粗纱机传动设计有电抗器，时间继电器加电磁离合器，统称为防细节装置。电抗器的作用是在粗纱机启动时使主电机处于三相不平衡状态，从而降低电机的启动力矩，达到软启动的目的，时间继电器与电磁离合器则是在粗纱机停车时铁炮与筒管卷绕相脱离，筒管停止卷绕，而前罗拉则仍以惯性继续输出粗纱，使用罗拉与锭翼之间的粗纱又一定的松弛程度，防止粗纱再次开车时产生过度张力。此种防细节装置在实际使用过程中存在严重的缺陷。一是电抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理来降低电机的启动力矩，当粗纱机启动结束后通过时间继电器将电抗器短接，使电动机恢复三相平衡状态，投入正常运行。如果时间继电器一旦出现问题，就会使电机长期处于三相不平衡运行，造成电机过热而烧坏。二是停车用的电磁离合器的离合时间是通过两个时间继电器配合调节来实现的，使粗纱的松弛程度掌握难度较大，再者电磁离合器的故障也较高；因此这种防细节装置，在实际生产中能保持的很少，粗纱的防细节问题一直没有得到很好的解决。目前新型粗纱机及老机改造采用交流变频技术。使这一工艺难题得以解决。经对fa413型粗纱机改造前后成纱质量测试，启动段粗纱条干cv%下降2-3%，粗纱粗细节下降90%以上。4.4变频调速在浆纱机上的应用减少了机械结构和电机。在g142系列浆纱老机改造中采用交流变频调速，减少原设计中的第一组机械无级变速器，同时省去了一个伺服电机和一个慢速电机。而在满足上浆工艺上，车速由慢速、主机加升降速改造成了车速由启动道工艺车速的无间断无级调速。为车速变化调整压力实现浆纱上浆率均衡提供了条件。4.5变频调速在纺织空调中的应用使节能显著。在空调风机控制中应用，可根据车间环境条件对风机进行无级调速，扩大了调节范围，因风机大部分工作在50-80%的效率中，这样就具有良好的节电效果高达60%左右，在水泵控制应用中，可根据水量调整供水水泵转速，实现节能同时也实现了接近恒压供水。5、交流变频调速技术在棉纺织设备上推广应用的可行性。交流变频调速技术在新型国产棉纺织设备中已比较广泛。目前服役的棉纺织设备中推广应用的极少 。棉纺织技术杂志阎磊主编曾在我国纺织工业技术进步的思考与建议2000.1一文中就提到了采用高新技术改造传统纺织设备问题，现棉纺织企业所使用的设备大都是七、八十年代生产的设备，这些设备从机械状态来讲仍可使用相当一段时间，近期全部更新是不可能的，但对其进行部分电气传动改造是完全可行的。以梳棉、粗纱两个工序的设备实施变频技术改造为例。一个5万锭生产规模的棉纺企业，梳棉工序配置80台左右设备，粗纱工序配置20台左右设备。若梳棉机为a186d或a186f型，其改造费用约为28万元左右，但在变频技术改造过程中取消了电磁离合器、2个接触器，还有中间继电器和整流器等。这些电气材料节约近1000元，他有效保护道夫电机，道夫传动轮系，降低故障率，减少维修费用，这样每单台可节约材料费用1200元，80台就可节约9.6万元。通过简单测算，投资回收期为4.35年，总投资收益率为22.97%。粗纱机的变频技术改造也具有良好的性价比。粗纱工序全部改造费用为22万元，也可节约电抗器、接触器、时间继电器、电磁离合器等材料消耗。6、结束语交流变频调速技术在棉纺织设备上的应用是必要的，对传统的棉纺织设备推广应用也是可行的。现正在服役的棉纺织设备中交流变频技术应用较小。这里的因素很多：一是目前运行的设备大多是七八十年代出场的，但是这一新技术还未得到应用，二是近年来棉纺织行业效益不佳，没有能力应用这一新技术，在设备选型上，由于价差因素放弃了采用新技术的设备；三是管理水平与维修力量不佳，而不敢选用技术含量高的设备。随着社会的进步，技术的发展和加入wto，就必须提高我国现有棉纺织设备的装备水平，增在技术含量，增加棉纱、布在国际市场上的竞争力。因此，交流变频调速这一高新技术将在棉纺织设备中得到广泛的应用。参考文献：1.闫磊:我国棉纺织技术进步的思考与建议j.棉纺织技术,2001.12.三菱电机株式会社,变频器原理与应用教程m19903.单象福:棉纺织设备控制电路,m1989。电话传真）手机-mail： plc在自动化柴油发电机组中的应用郑州工业高等专科学校电气系(450007) 焦素敏0引言 自动化柴油发电机组用plc控制有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性”大大提高。l主要功能 自动化柴油发电机组作为一个备用电源，应具备以下基本功能：(1)自动启动 当市电出现故障(断电、欠压、过压、缺相)时，机组能自动启动、自动升速、自动合闸，向负载供电。(2)自动停机 当市电恢复，经判断正常后，控制切换开关，完成发电到市电的自动切换、然后控制机组降速、怠速运行3分钟后自动停机。(3)自动保护 机组在运行过程中，如果出现油压过低、超速、电压异常故障，则紧急停机，同时发出声光报警信号，如果出现水温高、油温高故障。则发出声光报警信号，经过延时后，正常停机。(4)三次启动功能 机组有三次启动功能，若第一次启动不成功，经10秒延时后再次启动，若第二次启动不成功，则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功，就按预先设置的程序往下运行；若连续三次启动均不成功，则视为一次启动失败，发出声光报警信号，也可以同时控制另一台机组起动。(5)自动维持准启动状态 机组能自动维持准启动状态。此时，机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。(6)具备维护性开机功能 当机组较长时间未启动时，可进行维护性开机，以检查机组性能及状态。维护性开机不影响市电的正常供电，在维护性开机时若出现市电故障，系统会自动转为正常开机状态并由机组供电。(7)具备手动、自动两种操作模式。2控制系统的硬件设计21根据所需的输入输出点 数选择plc机型 根据自动化机组的控制要求，所需plc的输入点数为11个，输出点数为12个。系统的控制量基本上是开关量，只有电压和转速是模拟量，为了降低成本，可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、这样，可以选用不带模拟量输入的plc。本系统选用c28pcdrd小型可编程序控制器，可靠性高，体积小，输入点数为16个，输出点数为12个。电源、输入、输出电压均为24vdc。22分配plc输入输出 根据自动化机组的控制要求和电气原理图，plc输入、输出信号分配表见表1。表1输入输出分配表输入点 输出点定义号 输入信号定义号 控制对象0000 市电故障 o500 启动0o01 机组电压异常0501 水温、油温高报警o002 水温高0502 合闸指示灯0003 油压低0503 启动失败报警指示灯0004 油温高0504 油压低报管指示灯0005 启动成功0505 超速报警指示灯oo06 额定转速0506 电压异常报警指示灯0007 超速0507 总故随声光报警指示灯0008 机组电开关故障0508 升速0009 市电开关故障0509 降速0010 维护性开机按钮0510 停机0511 分闸3控制系统的程序设计 当自动化机组的开关打到自动位置时，机组处于准启动状态。plc对市电进行不间断的循环检测，预供油泵周期性地向柴油机润滑油道供油，柴油机的冷却水和机油温度能保证机组随时应急启动。在准启动状态，一旦市电出现失电、欠压、过压和缺相等故障，并经5秒确认，plc控制机组自动启动，自动升速到额定转速，自动保护投入。当机组工作正常时，控制切换开关切换到发电状态，机组合闸向负载供电。当市电恢复正常，延时5秒确认后，断开机组输出开关，控制切换开关切换到市电状态，机组自动降速到怠速状态，运行3分钟后正常自动停机，机组处于准启动状态。 根据自动化机组的控制流程和输入、输出分配表，可编制出plc控制的梯形图。4结论 采用flc控制的自动化柴油发电机组，硬件简单，技术经济指标好，经过在不同机组上使用，可靠性高，程序稍作修改，就可以满足用户不同的控制要求。电工技术2000年第9期福安市茜安水电处 金秋生变电所二次回路的操作过电压农网在运行中，往往由于电气设备绝缘的老化或损坏以及外力破坏等原因，致使电网运行不正常。如中性点不接地系统的单相接地或设备过负荷等，或是发生电力事故时，要求能及时地发出信号或警报，通知运行值班人员进行处理，或能自动跳闸将故障切除，限制事故的扩大，尽量减少对其他用户的影响，避免造成更大的经济损失。在二次回路中存在有许多电感线圈(如断路器、继电器、接触器等设备均有不同作用的线圈)，这些设备的线圈都具有一定电感量，当事故跳闸或停电操作时，突然切断电感电路的电流时，往往会产生较大的反电势，由于它的幅值大，频率高，称为操作干扰过电压，此过电压通常对回路中的一些电器元件产生破坏或干扰作用。一、 操作过电压产生的机理变电所二次回路中存在许多不同作用的线圈，它们都有一定电感量。这些线圈除了具有电感外，还有电阻及线圈联线间、匝间存在的分布电容。若将分布电容用一个等值集中电容代替并联到线圈两端，就构成一个rlc的衰减振荡电路。其继电器的触点起到回路中的开关作用。由电工学可知：当回路的开关断开时，往往产生较大反电势。电容器两端电压按一定规律变化，其电压波形是一个正弦衰减振荡电压。由于此电压不受电源控制，所以又叫自由分量电压，此电压经过1/4周期稍长的时间达到最大值。当电阻值较小时，电容器两端电压最大，往往比电源电压高出几倍或十几倍，这是操作时产生的过电压。二、 操作过电压的危害当电网发生事故跳闸或停电操作时，突然切断电感电路的电流时会产生过电压。在开关断开过程中，触点间的距离尚未到达足够大时就已经被击穿，高电压进入直流操作电源系统，电压承受水平较低的半导体器件就会受到不同程度的破坏及影响。因为半导体器件的过电压承受水平较低，反应灵敏，会造成损坏或无法正常工作。而对电磁元件影响不大，因为其绝缘水平较高，并且其动作过程有一定的惰性，所以不会造成误动作影响正常工作。三、 操作过电压的传递途径操作过电压的传递是一种电能传递过程，任何电能传递都通过电与磁的途径实现。二次回路突然切断电感电路的电流时，所产生的操作过电压，一方面会通过触点间的电弧传入直流系统，另一方面原来线圈的磁场能量会转换成分布电容的电场能量，这说明分布电容起到传递过电压的作用。其次，磁场的耦合作用也会传递过电压，过电压器具的振荡电流产生交变磁场，有部分磁力线与受干扰回路耦合，在其中产生感应电势，这是由磁场耦合而传递过电压的。第三，在二次回路操作过程中，多数情况是电压较大，电流不一定大。控制回路常采用多芯电缆，缆芯平行且靠得很近，静电互感系数比较大，而磁力线绝大部分集中在断路器、继电器、跳合闸线圈等铁心线圈回路中，与之相比缆芯之间交链的磁力线很少，互感系数较小。因此，操作过电压比感应电压大得多，这也说明过电压主要是通过分布电容进行传递。四、 操作过电压的防范措施当突然切断电感回路的电流时，会产生操作干扰电压，其特点是幅值大，频率高。幅值大则产生过电压，频率高则易通过分布电容传递。据此特点而采取如下防范措施：1线圈两端并联非线性电阻二极管是常用的非线性电阻。为防止操作时的过电压，常用方法是在线圈两端并联一个非线性电阻，当突然切断电感电路的电流时，往往会产生较大的反电势，由于并联二极管，反电势通过二极管被短路，线圈中的自由分量电流是按指数形式衰减。线圈的端电压等于二极管的压降，其值远小于电源电压。这样，二极管就能消除振荡过电压的产生。但这种办法不适用于交流电路。2线圈两端并联阻容支路这种办法不仅适用于直流电路也适用于交流电路。其结线方式是把阻容支路并联在线圈两端。在增加的并联支路所组成的回路中，电阻被调整到临界值，因而当开关切断载流线圈电流时不产生振荡。另一方面，由于两支路的时间常数相等，因而不管总电流随时间如何变化，两支路中的自由电流分量总是大小相等，方向相反。电源支路中自由电流分量等于零，也就是说，当开关切断线圈电流时，线圈两端的电压为零。所以这种结线方式，不仅可消除操作过电压，同时也消除了在切断感性负载时，开关触点间产生的电弧及火花。3采用具有金属屏蔽层的电缆当二次回路中的电缆靠得比较近时，一根电缆的高频电压，会通过分布电容传递到附近另一根电缆缆芯上，为减少过电压的传递，最好采用有金属屏蔽层的电缆，并将屏蔽层在电缆两端分别接地，从而使操作过电压的磁力线绝大部分集中在屏蔽层，不会进入电缆内部，从而避免了过电压的传递。如果电缆没有金属屏蔽层时，将电缆内备用缆芯接地，同样也能起到减少操作过电压传递的效果。在采取防止操作干扰过电压的措施时，同时还应注意不能影响装置的正常工作。全球工控视发展趋势大扫描段 明 祥 2000年世界上工控机市场估计为300400亿美元，其中dcs60亿美元，嵌入式系统6070亿美元， fcs2030亿美元，ipc7080亿美元，plc7080亿美元，数控7080亿美元。并且每年以1015的速度增长。 1dcs(集散控制系统)的发展趋势虽然以现场总线为基础的fcs发展很快，并将最终取代传统的dcs，但fcs发展有很多工作要做，如统一标准，仪表智能化等。另外传统控制系统的维护和改造还需要dcs，因此fcs完全取代传统的dcs还需要一个较长的过程。 当前工控机仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如：冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散型控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，促使大型分散型控制系统销售增加。 dcsl997年销售为45亿美元。在工控机中dcs是受计算机技术影响最大、反应最快的一种。 dcs主要发展趋势为： (1)向综合方向发展。由于标准化数据通信线路和通信网络的发展，将各种单(多)回路调节器、plc、工业比、 nc等工控设备构成大系统，以满足工厂自动化要求，并适应开放化的大趋势。 (2)向智能化方向发展。由于数据库系统、推理机能等的发展，尤其是知识库系统(kbs)和专家系统(es)的应用，如自学习控制、远距离诊断和自寻优等，人工智能会在dcs各级实现。和ff现场总线类似，以微处理器为基础的智能设备，如智能io智能pid控制、智能传感器、变送器、执行器、智能人接口及可编程调节器相继出现。 (3)工业 pc化。由于巩组成此s成为一大趋势， pc作为dcs的操作站或节点机已经很普遍pcplc、pcs，19、 pcnc等就是pcdcs先驱。 (4)专业化。 dcs为更适合各相应领域的应用，就要进一步了解这个专业的工艺和应用要求，以逐步形成如核电站此s，变电钻dgs、玻璃dcs及水泥dcs等。 2数控装置的发展趋势 80年代以来，为适应fmc、fms、cam、cims的发展需要，数控装置采用大规模、超大规模集成电路，提高了柔性，功能和效率。 (1) pc化。由于大规模集成电路制造技术的高度发展， pc硬件结构做得更小， cpu的运行速度越来越高，存储容量很大。 pc机大批量生产，成本大大降低，可靠性不断提高。 pc机的开放性， windows的应用，更多的技术人员的应用和软件开发，使pc机的软件极为丰富。 pc机功能已经很强，cadcam的软件已大量由小型机，工作站向pc机移植，三维图形显示工艺数据已经在pc机上建立。因此， pc机已成为开发cnc系统的重要资源与途径。 (2)交流伺服化。交流伺服系统恒功率范围已做到1：4，速度范围可达到1：1000，基本与直流伺服相当。交流伺服体积小，价格低，可靠性高，应用越来越广泛。 (3)高功能的数控系统向综合自动化方向发展。为适应fms、 cims、无人工厂的要求，发展与机器人、自动化小车、自动诊断跟踪监视系统等的相互联合，发展控制与管理集成系统，已成为国际上数控系统的方向。 (4)方便使用。改善人机接口，简化编程、操作面板使用符号键，尽量采用对话方式等，以方便用户使用。 (5)柔性化和系统化。目前数控系统均采用模块结构，其功能覆盖面大，从三轴两联动的机床到多达24轴以上的柔性加工单元。 (6)小型化。由于半导体电路高度集成化、封装三维化和电路板插三维化，使nc装置进一步小型化。在nc装置的操作单元用tft(薄膜晶体管)彩色液品显示器、触模屏取代crt，厚度仅为crt的14等。 (7)高速化。为实现高速加工，主轴必须高速化，从主轴电动机最高速为18000ormin。最高进给速度120m/min以上。 (8)高效化。实现高效加工，缩短非切削时间和加工周期的关键是提高pmc(可编程机床控制器)的处理器，随着处理内容复杂化， pmc的编程语言成了问题，虽然c语言和pascal从已经实用化，但为置换梯形图语言，还需要使用帧控流程图(src)那样的视图用语言。 (9)高精度。提高加工精度，高分1辨率旋转编码器必不可少。为在超精密加工领域能实现0.o01um的精度，必须开发超高分辨率的编码器， o0001um最小设定单位的nc装置。为在加工中即使负荷变动伺服系统的特性也保持不变，还需采用控制和鲁棒(robust)控制。在伺服系统的控制中，用高速微处理器，采用基于现代控制论前馈控制、二自由度控制、学习控制等。其数字控制系统的跟踪误差不超过2um。 (10)机械智能化。它在nc领域内是一种新技术，所谓机械智能化功能，是指机械自身可补偿温度、机械负荷等引起的机械变形的功能。这就需要检测主轴负荷、主轴及机座变形的传感器和处理传感器输出信号的电路。 (11)诊断维修智能化。故障的诊断与维修是nc的重要技术。基于ai专家系统的故障诊断已存在，现在主要是建立用于诊断故障的数据库。把nc装置通过internet和internet与中央计算机相连接，使其具有远距离诊断的功能。 进一步的发展是预维修系统，即在故障将要发生前把将要发生故障的部件更换下来的系统，它需要通过智能传感器、高速pmc及大型数据库来实现。 3plc的发展趋势 目前，全世界约有plc生产厂家约200家，生产300多个品种。全球plc发运件数1998年为1456万件，1999年为1620万件，2000年达到1778万件。在1995年发运的plc中，按最终用户分：汽车占23；粮食加工占164：化药占146；金属、矿山占115；纸浆、造纸占113；其他占232。 由于cims、工程自动化和过程控制等大系统和复杂的应用要求，plc人主要发展趋势为： (1)发展方向为高功能、高速度和大容量，形成与dcs相抗争的大系统。 (2)网络化和强化通信能力是plc重要发展方向。网络动态化已经很成功，并注意到现场总线的发展。 (3)编程语言多样化： 1)sfc因有不少优点而成为编程语言的一个重要发展方向。 2)大型plc正越来越多地使用c、basic等高级语言编程。 3)采用多种语言联合编程。 (4)plc和其他工控机联合，plc和其他控制系统之间界限越来越模糊，在应用方向也出现了类似的情况。最流行的向pc技术融合，plc日益加速渗入到dcs中，plc cnc的领地。plc自身控制也分散化。相对pc为基础的控制器，优势在小型plc上。 4ipc(工业pc)的发展趋势因此机软硬件资源丰富、产量大、价格低且质量高，所以为广大技术人员所熟悉和认可。家用电脑逐步普及，目前， pc机占通用计算机95以上。这是工业pc热的基础。搞工控的专家和技术人员自然想赋予pc总线更高的使命，拟让它在过程控制、制造自动化及楼宇自动化等方面扮演重要角色。作为与dcs、plc成鼎足之势的ipc市场在扩大，尤其是在我国。 dc机箱中插入各种高性能的 cpu卡、bam、romflash电子盘、各类外设卡及工业io卡，便构成了一个工业过程控制巩硬件系统。 (1)结构上，采用平板式显示器与触模屏，除适合卡板竖插的19机箱结构，还普遍推出前后插的机箱结构；适用于中小系统的一体化结构(整个系统都在一个机箱内)。 (2)应用上，和通用pc机一样，应用领域越来越广泛，除传统的过程控制、制造自动化外，还向楼宇自动化、公路收费等控制、管理方面扩展应用。 (3)嵌入式pc和嵌人式计算机，嵌入到设备内部，提供用户接口，管理数据输入、输出和指导设备工作的计算机。目前，中国在嵌入式设计中使用最多的还是80386和80486，这种cpu性能价格比高，有intrl、 ibm、 cyixs、amdt ti等著名cpu制造商支持。丰富的软件(包括操作系统、开发工具和应用软件)支持。铁人式pc能在恶劣环境下(加高温、潮湿和震动等)长期可靠工作。嵌入式pc平均无故障时间(mbtf)为1000150000h，而台式机仅为1000015000h。硬件、软件和工业pc差不多。 5传感器的发展趋势 传感、通信、计算机技术构成现代信息的三大基础，80年代是个人计算机，90年代是计算机网络，预计21世纪第一个10年热点很可能是传感、执行与检测。传感器的作用主要是获取信息、是信息技术的源头。在信息时代里，随着各种系统的自动化程度和复杂性的增加。需要获取的信息量越来越多，不仅对传感器的精度、可靠性和响应要求越来越高，还要求传感器有标准输出形式以便和系统联接。显然传统的传感器因其功能差，体积大很难满足要求。发展高性能的、以硅材料为主的各种先进传感器已成为必然。如谐振式、电容式、光电式和场效应化学传感器等。尽管它们的敏感机理不同，但其总的共同特点是向微型化、智能化方向发展。近年来，微电子、微机械、新材料、新工艺的发展与计算机、通信技术的结合创造出新一代的传感器与检测系统。 传感器的发展方向： (1)微传感器 微传感器的特征之一是体积小，其敏感元件的尺寸一般为微米级。是由微机械加工技术制作而成的，包括光刻、腐蚀、淀积、键合和封装等工艺。利用其中的各向异性腐蚀、牺牲层技术liga工艺，可以制造出层与层间有很大差别的三维微结构。包括可活动的膜片、悬臂梁、桥以及凹槽、孔隙、锥体等。这些微结构与特殊用途的薄膜和高性能的集成电路相结合，已成功地用于制造各种微传感器乃至多功能的敏感元件阵列(如光电探测器等)，实现了诸如压力、力、加速度、角速率、应力、应变、温度、流量、成像、磁场、湿度、 ph值、气体成分、离子和分子浓度以及生物传感器等。 (2)智能化传感器 所谓智能化传感器是指以专用微处理器控制的具有双向通信功能的先进传感器系统，微处理器能按照给定的程序对传感器实施软件控制，把传感器从单功能变成多功能。包括自补偿、自校正、自诊断、远程设定、状态组合、信息存储和记忆等功能。 (3)传感器的发展动向 1)提高微传感器的性能。改善和提高微传感器的性能是今后的主要努力方向之一。 2)微传感器的集成。硅微传感器和微电子系统以及微执行器很可能全部制造在一个芯片上形成单片集成，构成一个闭环系统。 3)阵列化。利用同类传感器阵列，可使原本用单一传感器测量的不可靠的功能装置成为可靠的功能装置。不同类型的微传感器组成阵列，可获得一个功能优良的控制单元，如在发动机中，可把气体压力、温度和湿度传感器制成一个阵列单元，用以控制并得到理想的空气流和空气燃油比，以实现最佳的燃烧过程。 4)分布式单元和智能结构具有预期的、自我监测功能的构件称为智能结构(或材料)。 如把mems(微机械电子系统)；阵列单元(微传感器，微执行器+专业集成电路)嵌人飞机机冀中，便可连续地对机翼振动、应力和结构完好性等多种状态实施监测和处理。电气车间2000年第5期智能ic卡 ic卡又称集成电路卡(integatedcircuit cad)，其外形与原来最早使用的信用卡一样，不同的是信用卡是一种磁卡，是在塑料基片上贴上一条磁条而成；而比卡是电子卡，是在塑料基片上嵌粘上一块特殊封装的集成电路而成。与磁卡相比，比卡具有存储容量大、数据保密性好、抗干扰(包括抗电磁干扰)能力强、存储可靠、读卡设备简单、操作速度快、脱机工作能力强及应用范围广等优点。所以比卡一经问世，便受到了广泛的欢迎。一、ic卡的内部构成和分类 ic卡是一块特殊封装的集成电路，这块集成电路可以是一个存储器或者是一个微处理器。一般将使用存储器的称为存储卡(memory card)，将使用微处理器的称为智能卡(smart card)或者cpu卡，存储卡又分为自由入口存储卡(简称自由存储卡)和保密入口存储卡(简称加密存储卡)。自由存储卡可提供不同的存储容量(储值量)，并可重复使用(重写或更改)。智能卡由于带有微处理器(cpu)，所以对于存储管理、加密算法及密码管理等各种先进的功能都可提供高度保密而又高度灵活的入口，主要用于需要高度保密的信息管理和处理的场合。 ic卡的内部结构主要可分为：存储区、cpu(仅智能卡具有)、保护电路、输入输出区等几部分。有些卡还含有复位电路和时钟等。 在ic卡的存储区中，一般有如下4种类型的存储器。 (1)只读存储器(rom)，用于操作系统或存储卡制造商数据。(2)随机存取存储器(bam)，用于暂时存储数据。 (3)电可擦可编程只读存储器(e2prom)或可编程只读存储器(eprom)。eprom存储器只能写一次，写后只能读出，不能删除或改写；而e2prom存储器则可重复读写，但编程时需要较高的编程电压。新近的 ic卡多采用e2prom存储器。 (4)快闪存储器(flash memory)，它不需要较高的编程电压，读写非常方便，大有取代e2prom的趋势。从发行或使用的角度看，ic中的存储器通常分为两个区，即标识区和应用区。在标识区中，主要存有两类数据：(1)与本比卡相关的数据：如卡的系列号、卡的发行者标识符、应用标识码(卡类型)和编程参数等。 (2)与应用相关的数据；如认证数据、面值(计费单位或币种)等。标识区在制造时被初始化，写入相关的数据，在卡使用的过程中只可读而不可写。应用区是数据或“货币”的存储区，既可读又可写。当 ic卡应用于预付费(例如电话卡)的场合时，该区内的数值(相当于“货币”)将一位位地减少，直至为零。二、 ic卡的安全防护措施 前面提到，磁卡是在塑料(或纸质)基片上贴上(或涂印上)磁条而成，利用磁性材料来存储信息，这就决定了磁卡很容易被伪造。相比之下，ic卡的仿制就非常困难了。仿制空白的 ic卡对于个人或小型工厂来说，几乎是不可能的。因为生产空白的ic卡需要价值几千万元的生产设备。三、 ic卡的应用 ic卡由于具有体积小，数据存储量大和难以破译、仿制等优点，日益受到社会各界的关注并得到了广泛应用。 根据各种ic卡的特点和应用要求分类，ic卡主要可用于以下一些用途。 1记忆类ic卡(memory card)这类卡主要利用集成电路的存储记忆功能存储数据、资料。通常有预付费卡、信息资料卡、身份鉴别卡、票证预订卡及交易过程记录卡。 2智能类ic卡(smart card)这类卡因本身带有cpu，所以除具有记忆类ic卡的存储记忆功能之外，还具有微处理机的信息处理功能。主要用于如下几个方面： (1)邮政或银行金融卡(电子钱包)。 (2)用户模式识别卡(sim卡)。 (3)高级医疗病历卡。 (4)保险卡。 (5)高级档案管理卡。 3超级智能比卡(super smart) 此类卡是在智能卡的基础上进一步扩展功能，可直接配置键盘、显示器及电源等外部设备。常用于信用式消费、股票交易、家庭采购和预约订票等场合，上面所述是按ic卡本身的主要特性对其使用场合所作的一般性分类，实际上，很多比卡(尤其是功能强的比卡)可以同时具有多种用途。例如可将取款、购物、打电话、停车及加油等功能集中在一张卡上。用户持有该卡，便可应付日常主要的一些活动，真正做到“一卡在手，社交消费，得心应手。”啤酒糖化绞笼吹气出槽改用 logo!控制赤峰啤酒集团公司(内蒙古) 陈玉学 张洪涛 宋立新 我公司原糖化绞笼出槽控制采用三个时间继电器、两个中间继电器、一个接触器组。控制线路见图1。采用元件和接线较多，容易发生故障。为此，我们改用logo!逻辑控制模块，仅用一个模块，解决了上述问题。使用后，一直是免维护的，效果非常好。 1选型根据控制需要，我们选择了log0! 230r型逻辑控制模块。该模块供电电源为交流115v230v，6点输入，4点继电器输出。输入电压为交流220v，输出电压为直流24v或交流220v均可。 2工作原理接线图如图2所示。内部逻辑线路图如图3所示。 当输入11有信号(即接触器k1得电，其触点闭合)，则由logo!内的对称时钟脉冲发生器模块产生一个通6s(脉冲周期t时间设定)、断6s的输出信号送给logo!内的接通延时功能模块，其输出经1s后变为高电位，再经5s后变为低电位，电磁阀y1收到的就是通5s、断7s(第一周期除外)的循环脉冲信号。同理y2在输入i2有信号(即接触器 k2得电，其触点闭合)时也得到一通5s、断7s的循环脉冲信号。功能模块是一“或”门，相当于常开触点的并联电路。当q1、q2任一有信号时，则q3也有信号(“x”为空信号)。如此很顺利、很方便地完成了原来的功能。电世界2000年第3期logo!在变频调速起重机上的应用上海起重运输机械厂 成勇 陶维真 顾云端 我们将5010t全变频调速双梁桥式起重机上原先用的ge9030型可编程序控制器替换成logo!，省去了一些中间继电器，结构更加简洁，现场调试和维修更加方便。变频调速起重机起升机构的电气原理图见图1。 图l中遥控器控制的起动、起升、下降、慢速、中速、快速信号分别与logo!的i1、i2、i3、i4、15、i6连接。logo!的输出单元q3、q4、q5、q6、q7分别代表起升、下降、慢速、中速、快速，这些单元的公共端(logo!的com端)接到变频器的11端，logo!的q1、q2输出单元接两个交流接触器(由于 logo!的输出点最大可带10a的负载，所以输出直接接交流接触器)来带动电机冷却风机和电机制动器。 ql、q2的公共端与交流接触器线圈的公共端接ac220v电源(此电源由起升回路零位接触器的辅助触点控制)。变频器的接线端25、26分别代表变频器零速和力矩信号，这两个信号连接logo!的18、u(作控制制动器输出，使制动器制动准确)。我们在logo!的输入电源端l、n之前采用了隔离变压器t，通过单独供电给logo!，使logo!的抗干扰能力进一步得到加强。logo!的程序流程见图2(图中表示不连接)。电世界2000年第8期应用逻辑控制模块实现l台自耦变压器起动多台电动机广东省韶关铸锻总厂(512031) 刘建华 目前对30kw以上的较大功率电动机普遍采用自耦降压起动，在许多场合存在多台电动机同时工作，但这些电动机的起动并不要求同时进行，如水泵电机、除尘风机、空压机、锅炉电机等。 常用的办法是每台电动机都有1台自耦变压器进行降压起动。这种起动方法加大了投入和维修成本，而且用继电接触控制故障多，维修也不方便，特别是时间继电器可靠性较差，导致自耦变压器不能与电源断开而烧坏。我厂的4台30kw水泵所配自耦变压器便经常烧坏。如果用逻辑控制模块来控制l台自耦变压器进行起动，就可克服上述缺点。1 logo!简介 3台电动机的起动、切换自耦变压器、停机和保护电路由1个具有12路输入，8路输出的logo230rcl!逻辑控制模块进行控制。 logo230rcl!是德国西门子公司最新推出的微型通用逻辑控制模块，它具有集成的内部软件功能，包括6个基本功能和11个特殊功能，可进行内部软件编程。logo!编程器与控制器一体化，逻辑功能图的编程迅速、简单，一般人都能很快掌握。logo!的输出继电器在驱动感性负载时允许通过最大电流为3a，在输入与输出之间可串联7个功能块，1个完整的控制程序可使用多达56个功能块。2电路原理21主电路 主电路由4台电动机保护型自动空气开关、7只接触器、1台自精变压器及电流互感器、热继电器等保护元件组成，其电路原理如图1所示。图l中kml、km3、km5分别控制各电动机与电源通断;km2、km4、km6分别控制自稻变压器与电机通断;km7控制自耦变压器与电源通断。为了避免自耦变压器在连续起动时运行时间过长而烧坏，应根据实际情况加大其容量。本文以我厂3台110kw电炉除尘风机的起动为例，自耦变压器容量选取150kva。22控制电路 log0！的输入输出接线如图2所示。图2中sbl、 sb3、 sb5分别为3台电动机的起动按钮；sb2、sb4、3b6分别为停止按钮；frl、 fr2、 fr3分别为3台电动机的热继电器(起过热保护作用)；i7接一按钮作紧急停止和复位之用，km7的常开触头接入logo!的i8端，作为3台电动机起动开始的输入信号，一旦某台电机在设定时间内(本例为40s)未切除自耦变压器，则系统会自动强制应用逻辑控制模块实现l台自满变压器起动多台电动机进行切除，从而保护了自耦变压器。3控制程序31程序设计 logo!采用其特有的逻辑电路图形式编程，每台电动机的起动，停止及保护程序如图3所示，其中图(1)、(2)、(3)分别对应3台电动机的起停程序，图(4)为起动超时程序。整个程序不仅实现了电动机的起动、停止，而且还保证了3台电动机不能同时起动，并且有防止突然停电后再来电而误动作的保护功能。克服了起动瞬间与某台电动机有关的3个接触器同时动作的情况。此外，用户还可根据需要加装电动机保护器，让电动机多一层保护。3、2程序原理(以图3(1)为例)(1)风机起动。 当按下sbl按钮时，i1使b14输出为l， q2动作从而使km2和km7动作，此时i1通过b03使r3触发器bll置位并使b02延时2s后接通，为q1动作做好准备，同时因b02的延时避免了起动时ql和q2瞬时同时动作；当b14延时30s后输出变为0使q2断开，q2经过b10使ql接通，同时km2、km7断开，kml动作、电机起动完成。(2)保护功能。 q4、q6通过b06接到b05的触发端，如果此时(60s内)另外2台电机有l台正在起动，那么805输出为l，通过b04和803使b02触发端禁止，从而保证了任意2台电机不能同时起动；而ql经过b09接到脉冲触发器b08的触发端，如果突然停电q1由1变成0时，经b09反转使b08上升沿触发，通过b07使b02复位为0、保证下次再起动时ql、q2不致于瞬时同时动作，i2、i7、q7(q7为起动超时信号)通过b12接到