工控自動化技術文摘：1336PlusⅡ變頻器在給煤機控製改造中的應用

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1336PlusⅡ變頻器在給煤機控製改造中的應用
羅克韋爾自動化（中國）有限公司

1336PlusⅡInverter Controls the Application with Rebuilding in the Coal Feeder
侯典來
(中國國電集團公司菏澤發電廠熱工，山東 74032)
China Guodian Corporation Heze PowerPlant I＆C Department Hou Dianlai
摘要：本文論述鍋爐給煤機控製係統改造前後的係統組成，控製原理，包括控製器的電路構成，變頻控製特點，變頻器組成框圖，HIM編程步驟和參數完善。
關鍵詞：控製係統，控製器，變頻器
Contract: The system that this text describes the coal feeder control system of the boiler before and after transforming makes up , control the principle, including the circuit of the controller is formed , frequency conversion controls the characteristic, the frequency converter makes up the block diagram, HIM programming step and parameter are perfect.
Key words: control system,controller, Frequency converter
中圖分類號：TP 文獻標識碼：B
概述：
菏澤電廠125MW機組鍋爐製粉係統2台給煤機采用滑差控製，電磁轉速離合器主要由電樞、磁ci極ji和he勵li磁ci線xian圈quan組zu成cheng，當dang異yi步bu電dian機ji啟qi動dong後hou，電dian樞shu以yi異yi步bu電dian機ji相xiang同tong的de轉zhuan速su旋xuan轉zhuan，這zhe時shi，若ruo勵li磁ci線xian圈quan內nei有you直zhi流liu電dian流liu通tong過guo，在zai電dian樞shu與yu磁ci極ji間jian便bian有you磁ci通tong相xiang連lian。電dian樞shu切qie割ge磁ci力li線xian，即ji出chu現xian感gan應ying電dian勢shi，在zai該gai電dian勢shi的de作zuo用yong下xia，出chu現xian渦wo流liu，此ci渦wo流liu產chan生sheng的de磁ci場chang與yu勵li磁ci電dian流liu產chan生sheng的de磁ci場chang相xiang互hu作zuo用yong，使shi從cong動dong部bu分fen沿yan電dian樞shu旋xuan轉zhuan方fang向xiang旋xuan轉zhuan，通tong過guo調tiao整zheng勵li磁ci電dian流liu的de大da小xiao，就jiu可ke調tiao整zheng從cong動dong部bu分fen的de轉zhuan速su。
磁放大器給粉調速裝置接受來自調節器或操作器的0-10mA.DC，控製直流電動機的電樞電壓或勵磁電流，達到調節給粉電動機轉速的目的。
因控製精度低，故障率高，在#1機組大修中，改為變頻控製。
1 DK-1B型控製器
DK-1B型控製器是JZTY型電磁調速電動機的直接控製單元，可與一台JZTY電機連接，通過麵板上的主令電位器對電機進行寬範圍的無極調速，也可以接受0-10V的自動信號對其進行自動調速，可實現手/自動的無擾切換，轉速可由麵板表頭直接讀出。
從圖1原理圖可知，DK-1B型控製器的電路是由可控矽整流電路、脈衝移相觸發電路、手動給定信號電路和速度負反饋電路等環節組成。

控製器的主回路是由一隻5A可控矽構成的半波可控整流電路，壓敏電阻（浪湧吸收器）RV和由R1C1組成的吸收電路各在電源側及元件側對可控矽起到過電壓保護作用，D1為續流二極管。
給定電路信號是由D8-D11組成的整流橋C3、C4、R7組成的π式濾波器和穩壓管WZ2、WZ3幾部分組成，速度負反饋電路是由D12-D17、C5及反饋電位器W2等組成，脈衝觸發電路采用了由單結晶體管組成的馳張振蕩器。
2係統組成
現給煤機轉速控製采用滑差控製，正常運行時，電動機定速運行，通過DK-1B控製器改變滑差部分的勵磁電壓來改變給煤機轉速，從而控製下煤量。

運行人員通過操作台上安裝的DFQ-02操作器，產生0-10V.DC信號，經過控製盤端子排轉接後，送給就地控製盤內安裝的DK-1B型控製器，輸出0-90V.DC勵磁電壓至給煤機電機，達到控製轉速的目的，如圖3所示。

3 改造的原因
現控製回路存在的主要問題為電動機定速運行，耗電量比較大，不利於節能降耗。
DK-1B控製器由分散元器件構成（0-10mA輸入，0-90V輸出），性能不穩，指示精度較低，造成轉速不易控製，轉速指示不準，既增加運行人員的勞動強度，也增加了檢修維護費用。
滑差測速電機精度較低（提供三項交流輸出），不能提供準確轉速。
鑒於上述原因，造成#1機組的兩台給煤機控製回路與DCS接口轉換環節較多，給係統的監視及控製帶來困難。
同時，鍋爐給煤機應用變頻調速控製係統具有節能、調速線性、運行可靠、經濟性好等優點, 是電廠鍋爐給煤機調節係統設計與改造中最先進的選擇之一。

4 控製方案選擇
菏澤電廠使用的變頻器型號為1336 PLUS Ⅱ，由A-B公司（Allen-Bradley Company）生產，其裝置供貨和調試廠家是青島華歐集團四海自動化控製工程有限公司，給煤機控製係統原理如圖5所示。

變頻器啟動後，通過DCS產生4-20mA控製信號，變頻器經過運算處理，去改變電源頻率，通過電源頻率的改變而改變電機的轉速，從而改變電機的出力。

5 1336 PLUS Ⅱ變頻器
變頻器的作用是將所接收的三相電源（如380V，50Hz）轉換為頻率可調節的三相電源。Ⅰ期給煤機變頻控製器型號為CAT 1336F-BRF100-AA-EN，SERIAL NO.1JAN2CM6，技術參數如表2

1336 PLUS Ⅱ變頻器原理：
biansutiaosuyechengweibianpintiaosuxitong，tazhuyaoyoubianpinqihekongzhiqiliangdabufenzucheng。bianpintiaosudejibenyuanlishigenjudiandongjizhuansuyushurupinlvchengbilideguanxi，tongguogaibiangonggeidiandongjisanxiangdianyuandepinlvzhilaidadaogaibiandiandongjizhuansudemude。
5.1 人機界麵模件（HIM）
按下ESC鍵時將使程序係統返回到菜單結構中的上一級，按SEL鍵，將使顯示屏的頂線或底線輪流變成有效，第一個字母閃爍指明該線是有效的。“ ”或“ ”鍵用來增加和減少一個數值或使不同的組或參數的目錄滾動。
當按下Enter鍵jian時shi，將jiang選xuan擇ze一yi個ge組zu，或huo參can數shu或huo將jiang一yi個ge參can數shu值zhi寫xie入ru存cun儲chu器qi中zhong，在zai一yi個ge參can數shu寫xie入ru存cun儲chu器qi後hou，顯xian示shi屏ping的de頂ding線xian自zi動dong變bian成cheng有you效xiao，允yun許xu選xuan擇ze另ling一yi個ge參can數shu或huo組zu。

標準模擬量I/O設置：1366 PLUSⅡ通過一係列的跳線把標準I/O和TB2聯係起來。每個跳線選擇器有四組跳線，分別為跳針1-2、3-4、5-6、和7-8。這些跳線使TB2端子板的輸入和輸出有效。
每個輸入均可組態在0-10V、0-20mA或電位器信號下工作。把跳線選擇器的頂部跳針連接的組態是輸入可在0-10V的信號下工作。底部跳針連接的組態是可在0-20mA的信號下工作；而右邊的跳針連接的組態是可在電位器信號下工作。

現以[Input Mode] [輸入模式選擇]為例，說明變頻器參數的設置。
從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Program”，按Enter鍵，顯示參數組“Metering”，繼續按增加（或減少）鍵，直到顯示“Set Up”組，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Input Mode]，按SEL鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Run Fwd /Rev][正向運行/ 反向運行]，按Enter鍵，按ESC 鍵直至返回狀況顯示
為使改變有效須對變頻器重新上電。
5.1.1編程和顯示模式
編程和顯示模式允許進入參數以便觀察和編程。其步驟如下:顯示下，按壓Enter(或任意鍵)，顯示“Choose Mode”(選擇模式)；按增（或減）鍵顯示“Program“（或Display”），按Enter鍵；按增/減鍵直到出現所需要的組，按Enter鍵，再按增/減鍵，直到出現所需要的參數。
5.1.2過程模式
選擇過程模式時,過程顯示一個有過程顯示參數組編程資料構成的常規顯示.步驟如下：按進入編程模式的方法進入到編程模式，按增/減鍵顯示“Process Display”，按Enter鍵；用增/減鍵選擇[過程1參數]，鍵入需要監視的參數號，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1參數]，鍵入需要需要的標定因數，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1字符1]，鍵入需要的字符，按Enter鍵，過程編程完成後，按ESC鍵直到顯示“Choose Mode”，按增/減鍵，直到Process出現，按Enter鍵。用增/減鍵選擇第一行過程1和過程2參數，按SEL鍵移到第二行，選擇所需要的參數。
5.2 主要參數設置
菏澤電廠#1爐A、B給煤機變頻器參數設置一覽表表3

5.3係統調試
為保證調試質量及調試工作的順利進行，特製定#1爐甲乙給煤機變頻改造調試措施：
5.3.1調試前準備
認真閱讀設備使用及維護說明書，審查變頻器原理接線圖，確保圖紙的正確性。
設備檢查：對照圖紙檢查設備型號，數量，規格及附件是否齊全；設備檢查合格。
檢查接線應正確規範，編號頭清晰，接線要牢固。
5.3.2設備投運調試
設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)接(jie)線(xian)工(gong)作(zuo)全(quan)部(bu)完(wan)畢(bi)後(hou)，在(zai)設(she)備(bei)送(song)電(dian)前(qian)，對(dui)照(zhao)圖(tu)紙(zhi)，應(ying)再(zai)次(ci)核(he)對(dui)接(jie)線(xian)，電(dian)源(yuan)回(hui)路(lu)絕(jue)緣(yuan)測(ce)試(shi)要(yao)合(he)格(ge)，保(bao)險(xian)容(rong)量(liang)核(he)對(dui)，接(jie)插(cha)件(jian)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。
上述工作完畢後，配合電氣檢修人員對設備送電，準備係統單體調試，並做好必要的安全措施。
在供方技術人員的指導下，對設備進行調試，調試應按照設備手冊的說明進行，不得違規操作，以防損壞設備並危及人身安全。
檢查被調試設備應符合設備技術規範，單體調試完畢後，如達到條件即進行DCS係統整體聯調，檢查係統能否正常工作且能否滿足工作要求，注意觀察DCS輸出0-100%變化時的變頻器的轉速反饋信號有無不正常現象，電機電流是否正常，同時試驗變頻器運行、停止及故障信號是否顯示正常；試驗給煤機啟、停指令及運行、停止、故障信號是否正常。
調試中如出現異常，應立即停止調試，找出原因後再進行調試。
將參數從一變頻器複製到另一變頻器時，先將參數從變頻器複製到適配器，其步驟如下：
從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Drive→HIM”，按Enter鍵直至將參數完全從變頻器複製到適配器，拔複製好的適配器之前，必須設置Logic Mask(92)中TB2 X11111111全為0，此時方可拔下該適配器；否則將使此變頻器中斷工作，即：將使此變頻器控製的給粉機停。
將適配器拔下，插入到另一變頻器上，從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“HIM→Drive”，按Enterjianzhizhijiangcanshuwanquancongshipeiqifuzhidaolingyibianpinqi，duibianpinqiduandianhouzhongxinshangdianyishicanshushineng，jifuzhiwanhou，jianggaibianpinqitingyixiadianzaishangdian，bianpinqicainengzhengchanggongzuo。
將適配器拔下，可以換上新的變頻器。
結束語
#1機組DCS改造工作已順利完成，軟件組態比較靈活，給煤機控製改變頻後，通過組態可實現給煤機轉速的自動控製，從而提高#1機組的自動化控製水平。

在機組小修中，我們對甲乙給煤機轉速控製設備進行了改造，原給煤機為滑差電機控製方式，采用DK-2控製器進行控製，性能差，能耗高，不利於控製的可靠性和節能降耗。本次小修，把給煤機改為變頻控製方式，改造後，和DCS接口更加可靠，維護方便，故障率降低，而且降低了電耗，其功能特點有以下幾點：
變頻調速係統調節範圍寬, 靈敏度高, 線性度可達0.99。電氣控製回路簡單、可靠。
變頻調速電機效率高, 節能節電, 與滑差調速相比可節能20%～30%。
電機隻接受頻率可調的三相電源, 省去了機械變速齒輪裝置。
以微處理機為基礎的交流變頻器替代了機械調速機, 使得電動機調速控製係統運行可靠, 維護方便, 性能價格比高。
可實現電機轉矩恒定, 平方轉矩, 功率恒定輸出等各種運行方式。
交流電機安裝在現場,而控製櫃則安裝在電氣控製室, 設備運行條件得到了改善, 減少了現場維護量。
可以對多參數實現編程輸入。
變頻調速係統與集散控製係統配套使用, 實現過程自動控製。
具有失電、缺相、過壓、欠壓及過流自動保護功能。
參考文獻
［1］米銀重，康爾族.給煤機給粉機變頻器［A］. 米銀重，康爾族. 125MW機組熱工儀表及控製裝置檢修規程（補充部分）（2001）［C］.山東：國電菏澤發電廠，17-30.
［2］Allen-Bradley.1336 Plus Ⅱ Adjustable Frequency AC Drive with SENSORLESS VECTOR［Z］.USA:Rockwell Automation,2001.
作者簡介：侯典來(1963-)，男，山東梁山人，漢族，1985年畢業於山東工業大學，學士學位，高級工程師，中國儀器儀表學會高級會員。Email:hdlacc@163.com,hdlac@yahoo.com.cn,Website:

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