伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节，伺服驱动器中同样存在变频（要进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制，这是很大的区别。除此外，伺服电机的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵，这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服，这时很多驱动器就是高端变频器，带编码器反馈闭环控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位，只要满足就不存在伺服变频之争。01两者的共同点交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术，在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的，也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节：变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电，然后通过可控制门极的各类晶体管（IGBT，IGCT等）通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电，由于频率可调，所以交流电机的速度就可调了（n=60f/p，n转速，f频率，p极对数）02谈谈变频器简单的变频器只能调节交流电机的速度，这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定，这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立，将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量，现在大多数能进行力矩控制的著名品牌的变频器都是采用这样方式控制力矩，UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置，采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节；ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术，具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩，而且速度的控制精度优于v/f控制，编码器反馈也可加可不加，加的时候控制精度和响应特性要好很多。03谈谈伺服驱动器方面：伺服驱动器在发展了变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环，速度环和位置环（变频器没有该环）都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频强大很多，主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里），驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。电机方面：伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机），也就是说当驱动器输出电流、电压、频率变化很快的电源时，伺服电机就能根据电源变化产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。就是说不是变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。当然即使不设定变频器的输出能力还是有限的，有些性能优良的变频器就可以直接驱动伺服电机！！！04谈谈交流电机交流电机一般分为同步和异步电机1、交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，所以称“同步”。2、交流异步电机：转子由感应线圈和材料构成。转动后，定子产生旋转磁场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子的变化，一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了感应电流，转子磁场消失，转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。3、对应交流同步和异步电机变频器就有相映的同步变频器和异步变频器，伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服，当然变频器里交流异步变频常见，伺服则交流同步伺服常见。05应  用由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，所以应用也不大相同：1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器，也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象不能直接控制位置。2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代，关键是两点：一是价格伺服远远高于变频，二是功率的原因：变频最大的能做到几百KW，甚至更高，伺服最大就几十KW。

变频器维修时，我们把从CPU的六个PWM输出端子，到中间缓冲电路，称为逆变脉冲前级电路，驱动电路称为逆变脉冲后级电路，总称逆变脉冲回路。逆变脉冲回路故障的具体现象有以下几点： 一、启动操作正常，操作显示面板有正常的输出频率指示，但无三相输出电压；二、启动操作正常，操作显示面板有正常的输出频率指示，输出三相电压不平衡；三、一按启动按键，即跳OC故障；四、运行中跳OC故障；五、轻载运行正常，带载电机跳动或跳OC故障。   逆变脉冲回路故障实质以及变频器维修思路（与故障状态的五种状态相对应）： 1、变频器维修时，针对第一种故障现象（启动操作正常，操作显示面板有正常的输出频率指示，但无三相输出电压）的形成原因，通常有以下几种因素：       a、驱动电路光耦合器输入侧的+5V供电丢失；  b、前级脉冲电路的缓冲器损坏；  c、CPU的相关控制信号不确定或相关控制引脚损坏；  d、故障保护电路误动，使脉冲前级电路被故障信号锁定。变频器维修时，在此处必须特别注意一点：逆变脉冲信号的前级电路，如三态触发器、缓冲器电路等，有可能受电压、电流检测与保护电路的直接控制，当保护电路误动时，钳制和封锁了六路脉冲信号的传输。要有故障保护电路独自参与脉冲传输控制的观念。虽然a、b方面造成的故障率较好，但c、d方面造成的原因，往往构成了疑难故障，如果变频器维修的思路到不了这里，变频器维修工作可就要走弯路了。   2、变频器维修时，针对第二种故障现象（启动操作正常，操作显示面板有正常的输出频率指示，输出三相电压不平衡）的形成原因，通常有以下三种因素：  a、驱动电路的光电耦合器损坏，不能正常传输逆变脉冲信号；  b、逆变模块导通内阻变大，三只上臂IGBT模块有导通不良现象，因此三路驱动电路可能未设有IGBT管压降检测电路，故并不能报出OC故障；  c、脉冲前级电路或CPU逆变脉冲输出引脚不良，致使逆变脉冲缺失一路或两路。变频器维修时，不要将着眼点光是放在后级驱动电路上，也可能为前级的逆变脉冲未加输入驱动电路上。尤其是脑子里要有是否为模块不良，逆变模块导通内阻变大这个观念。变频器维修时，如果考虑不到c的因素，便又构成了疑难故障。   3、变频器维修时，针对第三种故障现象（一按启动按键，即跳OC故障）的形成原因，通常有以下因素：  a、后级驱动电路本身不良；  b、驱动电路的供电电源，带负载能力不足，如滤波电容失容，整流二极管低效（正向电阻变大、反向电阻变小）等；  c、逆变模块不良。变频器维修时，对驱动电路的动、静态检测（电压检测）也许都是正常的，这是就要测试驱动电路的电流输出能力，尤其要关注b、c这两个因素。  4、变频器维修时，针对第四种故障现象（运行中跳OC故障）的形成原因，通常有以下几种因素：  a、驱动电路的带负载能力、逆变模块的导通内阻检测；  b、三相输出电流检测电路；  c、故障检测电路中的基准电压电路；  d、用户负载方面的原因。   变频器维修时，要注意b、c、d方面的因素影响。三相检测电路本身不良，工作点转移，可能会误报OC故障；故障检测电路中的基准电压偏移，造成电流检测不准，误报OC故障。变频器维修时，如果以上几个方面的检查都没有问题，那么就要到生产现场找原因了，并不排除负载方面的问题。而在变频器维修时，b、c因素，可能又进入疑难故障的范围。 5、变频器维修时，针对第五种故障现象（轻载运行正常，带载电机跳动或跳OC故障）的形成原因，通常有三种因素：  a、驱动电路的电流（功率）输出能力不足；  b、逆变模块不良，导通内阻偏大；  c、负载电路有问题，电机坏掉了，不是变频器的问题。变频器维修时，变频器表现为运转不正常，不一定统统都是变频器的问题，建议用户换一台电机试试。应考虑到b、c的因素，有时候要考虑到变频器以外的因素。

变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题：一、散热问题变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。 二、电磁干扰问题I.变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，需要考虑控制电源的抗干扰措施。II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。三、防护问题需要注意以下几点I.防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。微信号技成培训值得你关注！II.防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理，维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。III.防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。 四、变频器接线规范信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。1)模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。2)为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。 五、变频器的运行和相关参数的设置变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。微信号技成培训值得你关注！最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。

　　在提倡环保与节能国际前提下，众多厂家的锅炉风机都在运用风门的开度来调节其风量，用风门档板调节风量时，风机长期工作在额定转速下，不可避免其风量（或能量）有相当部分会损失在档板上，存在着能耗较大、设备损坏率高、维修难度大等特点。如采用变频调速实施对该系统的改造，可发挥该系统的节能潜力。　　由于电机轴功率与转速的三次方成正比的关系可知，转速若降低一些，风机轴功率则成三次方关系下降，即风机所损耗的电能大大下降。在交流调速中，根据交流电机的调速公式，电机转速n＝60f(1-s)/p可把调速方式分为三大类:　　1.改变电动的转差率S。　　2.改变电动机的极对数P。　　3.改变电源的频率f。　　以上三者均可调速,但改变电机的极对数相当困难,并且不能实现无级调速,改变电机的转差率会带来较大的转差损耗,使效益值降低,而且调速范围也受限制.只有改变电源频率的方法,从高速到低速都可保持高效率、宽范围和高精度的调速性能；因此交流调速以变频调速器最为可行。节能理论分析　　由流体力学原理知，风机的风量Q与转速n成正比，风压H与转速n的平方成正比，所消耗的功率P等于风量Q与风压H之积（即功率与转速的立方成正比，）具体关系表达式：　　即Q=K1n；H=K2n²；P=Q×H=K1K2n³　　其中K1，K2，K3——是比例系数　　当用档板的开度来控制风量大小时，管阻档板阻曲线与功率P变化，由曲线1到曲　　线路，风量减少了，而功率却没有减少多少。而通过改变转速n来调节风量情况就不同了。调节转速时H-Q曲线由曲线1到曲线2，档板开度100%时，管阻曲线不变，功率节省了很多。节省量，其中n1为调节前转速，n2为调节后转速。节能效果及综合效益分析　　2.以东莞某厂鼓风机是132KW为例,改造前鼓风机工频运行电流为240A，改造后鼓风机运行频率在30～40HZ，按节能25%计算，运行电流平均为220A左右，运行时间每天工作24小时，每月工作26天，风机用电量计算如下：　　W前=1.73(△I×U)×24×26÷1000W后=1.73(△I×U)×24×26÷1000　　=1.73×240×380×24×26÷1000=1.73×220×380×24×26÷1000　　=98452(度)=90247(度)　　每月节省电量=W前-W后　　=（143576+98452）-（131269+90247）　　=20512(度)　　按每度0.6元计算,则每月可节省电费=20512×0.6=12307.00(元).而整套风机系统改造费用9万元左右,故约8个月就能收回设备投资。诚然,节能是变频改造带来的一大好处,但并不是唯一的,锅炉风机变频改造后,还有以下优点:　　（1）电机实现软启动,对电机、电网的冲击大为减小。　　（2）延长了设备的使用寿命,减少设备的维修量和维护费用。　　（3）进一步完善了保护功能,如过热保护、过电流、过电压、短路缺相保护等功能。　　（4）操作简单方便,运行平稳,安全。　　（5）保持原作系统不变,可作备用系统使用。

　　印染行业是风机水泵类负载的大户，而且该类负载的运行时间都是连续的。各个厂家根据所加工产品的品种各质量的不同，需要对风机、水泵的负载作不同程度的调节，这就使变频调速器在该行业的应用中减少机械的维修，提高产品的质量，给企业带来极大的经济效益。变频调速器具有独特的节电功能。我公司根据多年积累的经验总结出综合节电率在30%以上。变频调速器在印染行业应用中的节电分析：1.高温染色机、常温染色机和水泵　　传统的操作工艺是根据织物不同，进行喷头或阀门的开度调节，以控制织物在染色机中的速度。如果以变频调速器取代阀门或喷头调节，就可以根据工艺的需要直接改变水泵的转速（即改变水泵的功率），随电机转速的降低，轴承机械磨损也同样减少，这样既减少了维修费用又达到了明显的节电效果。2.平幅定型机 　　变频调速器的使用不仅可以取代落后的直流同步传动系统，而且更大的是来源一对循环风机的调节，采用变频自动调节风机转速，即可达到理想的节电效果。3、丝网机　　作为定型前的干燥粗加工序，系统安装变频调速器后，整机的节电率效果显著。4.锅炉鼓、引风机　　根据车间所需蒸汽量的变化，风量时刻变化的，而且风量调节都是通过调节风门挡板实现的，这样风量调节方式不但使风机的效率降低，也使很多电能消耗在挡板上，十分可惜。而且锅炉操作室一般都远离鼓、引风机，操作十分不方便，也不能调节得当。如果采用变频调速器来进行闭环无级调速，能自动地调整鼓、引风机风量，使锅炉燃烧在最佳状态，使煤或油消耗减少到最小，达到理想的节电效果。5.给水系统的恒压控制　　染厂的供水系统是企业的生命线，合理的供水能给企业减少不必要的能源消耗。如果采用变频自动恒压控制，水泵机组采用最先进的微电脑控制器和压力变送器及变频调速技术组成闭环恒压供水系统，即可改变电机的转速。随着电机转速的降低，电机的电流也随着下降，这样就可达到理想的节电效果。6.脱水机自动化改造　　传统的脱水机采用手动刹车装置，维修极不方便，而且维修费用大。如采用变频调速节电器控制，不仅可以实施精确的刹车时间，而且根据脱干的程度不同，自由调节脱水机的快慢，减少不必要的电能消耗。

1、引言　　变频调速技术是近十几年来迅速发展起来的比以往任何调速方法更加优越的新技术，因其具有节能效果明显、调速曲线平滑、调速过程简单、安全可靠、保护功能齐全、起动性能优越、自动化程度高等特点而受到越来越多的企业的青睐，被应用到工业生产控制过程中的任何场合，显著的节能效果给众多的企业带来了巨大的经济效益。特别是近几年来随着IGBT功率元件和DSP微处理系统在变频器中的应用，变频器本身已非常成熟，使得变频调速技术的优越性更加突出，传动效率越来越高，使用越来越方便，可靠性也得到了进一步的提高。　　现代工业生产是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。可编程控制器(PLC)由于具有以下特点而深受工厂工程技术人员的欢迎。(1)可靠性高，抗干扰能力强　　其平均无故障时间大大超过IEC规定的10万小时，同时，有些PLC还采用了冗余设计和差异设计，进一步提高了其可靠性。(2)适应性强，应用灵活　　多数采用模块式的硬件结构，组合和扩展方便。(3)编程方便，易于使用　　梯形图语言和顺控流程图语言(SequentialFunctionChart)使编程简单方便。(4)控制系统设计、安装、调试方便　　设计人员只要有PLC就可进行控制系统设计，并可在实验进行模拟调试。(5)维修方便，工作量小　　PLC有完善的自诊断、历史资料存储及监视功能，工作人员可以方便的查出故障原因，迅速处理。(6)功能完善　　除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外，配合特殊功能块，还可以实现点位控制、PID运算、过程控制、数字控制等功能，既方便工厂管理又可与上位机通信，通过远程模块还可以控制远方设备。由于具有以上特点，使得PLC的应用范围极为广泛，可以说只要有工厂、有控制要求，就会有PLC的应用。2、系统构成及控制方案　　整个恒压供水系统有两台变频泵为一用一备。一台变频器拖四台水泵组成；系统以PLC为控制核心，由PLC采集压力信号和输出控制变频泵的运行.　　PLC选用的是三菱公司FX2N-32MR，变频器选用的是台湾普传PI-8100F型变频器。系统由量程为0~1.0Mpa的压力变送器检测水泵后的输水管道的压力，压力变送器将检测到的压力信号转换为4~20mA的电流信号，送到PLC的模拟量输入模板，通过PLC的PID运算，由模拟量输出模板输出4~20mA的电流控制变频泵的运行。3、系统工作原理该系统具有手动和自动两种运行方式:手动运行方式　　选择手动运行方式时，根据需要，通过按启动和停止按钮，来控制各水泵。这种方式只在系统出现故障时使用。4、自动运行方式(1)启动程序　　在自动运行时，首先检测4泵是否有泵出现故障，如果1＃泵出现故障，则通过触摸屏在线修改该水泵的状态，把1＃泵设为故障状态，则系统启动时，自动不启动1＃泵。1＃泵无故障，如果满足要求，则1＃泵变频交流接触器吸合，电机和变频器连通，同时打开1＃泵的电磁阀，通过检测压力的大小，PLC经过PID运算，此时变频器的输出频率从0Hz开始上升，如果压力不够，则上升到50Hz，延时后，将1＃泵切换到工频，再启动2＃泵，依次类推，直到出水压力达到设定压力。(2)水泵切换程序　　根据流量传感器检测到的流量的大小，如果出水量减少，出水压力过大，则PLC控制变频器的输出频率，减少出水量来稳定出水压力。如果变频器的输出频率在20Hz，此时PLC开始计时，如果出水压力降低，则放弃计时;如果出水压力一直高于设定压力，到一定时间后，则根据先投先停的原则，PLC将先关闭正在运行的投入时间最长的泵的电磁阀，再关闭该泵，直到出水压力达到设定值。　　为了防止运行时由于压力变送器不可预见的故障造成PLC的PID运算调节失实，从而造成管网压力失恒引发失压或爆管的严重事故。我们在变频泵后输水管上安装压力变送器，可以同时测到出输水管线上的压力；在PLC程序上对压力信号进行了相应的处理，在程序中设置选择软开关，操作员可以在触摸屏上将其中一台压力变送器的值设定为“控制反馈值”，另一台压力变送器的值则设为“参考反馈值”：变频恒压供水系统控制图形界面工作站；对1#压力和2#压力值进行比较，相差0.1Mpa时，判断为，其中一只压力变送器出现故障，变频器控制转换为直接手动调频控制。压力变送器正常工作时，“控制反馈值”经过平均滤波处理后，分别比较压力报警上限和下限值，如果超出控制范围，变频器控制转换为直接手动调频控制，否则“控制反馈值”作为PID调节的参数PV。　　系统具有显示报警功能,系统设置有各种显示功能，可以显示电压、电流、压力、变频器输出频率、电机转速等参数，同时设置各种保护功能，如过流保护、过压保护、过载保护、欠压保护等。5、节能原理　　水泵为平方转矩负载，即水泵的负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率和负载转矩与转速的乘积成正比，因此，水泵的轴功率与电机转速的立方成正比。　　由此可知，当要求出水量减少时，可使电机转速降低，而电机转速微量减少，将使功率大幅下降，节能效果十分明显。本变频调速系统经过优化设计，精心的设备选型，合理的编程，配合正确的信号给定，使得电机始终处于最佳运行状态，节能挖潜得到了最大的发挥。6、间接效益　　(1)水泵进行变频调速改造以后，由于系统采用软启动连续变速运行，减少了对水泵的磨损，大大延长了设备使用寿命和维修周期，减少了维修费用和由此带来的直接经济损失;　　(2)系统采取过流、过压、瞬时断电、短路、欠压、缺相等多种保护，避免了因电机烧损而影响生产所带来的直接和间接经济损失。7、结束语　　用变频调速和PLC来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比较，节能效果十分显著。其优点是:起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。本系统经多年应用与完善，性能优越，安全方便，深得用户好评。

　　在我国经济快速发展的大背景下，由于房地产的快速发展需求，中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下，越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施，它能带给人们四季如春，温馨舒适的每一天，由于中央空调功率大，耗能大，加上设计上存在“大马拉小车”的现象，支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等，从而导致中央空调系统对室内热源吸收量的变化，再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量，因此，存在明显的节电空间。将变频技术引入中央空调系统，保持室内恒温，对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。　　中央空调系统图1所示为一典型中央空调机组系统图，主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成：冷冻水循环系统　　该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。冷却水循环部分该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。变频节能系统特点1、变频器界面为LED显示，监控参数丰富；键盘布局简洁、操作方便；2、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置，并具有丰富的故障报警输出功能，可有效保护供水系统的正常运作；3、加装变频器后，电机具有软启动及无极调速功能，可使水泵和电机的机械磨损大为降低，延长管组寿命；4、变频器内部装有大容量滤波电容，可有效提高用电设备的功率因数；5、该系统实现了对温度的PID闭环调节，室内温度变化平稳，人体感觉舒适。总结将变频技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。

注塑机又称作注射成型机或注射剂。它是将热塑性塑料或热固性用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。有立式、卧式、角式等几个类型。注塑机具有能一次成型外形复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品的能力，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生以及人们日常生活的各个领域。一、注塑机工艺流程通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。图一注塑机系统射出成型工程主要包括4道工序：填充、保压、冷却、脱模。这四个阶段直接决定制品的成型质量，而且这四个阶段是一个完成的连续过程。1、填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。2、保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。3、冷却阶段在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。4、脱模阶段脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。虽然制品已经冷固成型，但脱模还是对制品的质量有很重要的影响，脱模方式不当，可能会导致产品在脱模时受力不均，顶出时引起产品变形等缺陷。二、传统液压式注塑机的缺陷：液压驱动的注塑机在各阶段所需压力和流量都是变化的，当注塑机的油量需求发生变化时，由设在油泵出口的比例流量阀和比例压力溢流阀来调节负载压力和流量，提供各油缸和液力马达所需的推力，压力方向和移动速度。油泵的输出功率等于电机的输出转矩和电机的转速的乘积，当系统要求低流量时，油泵电机的输出功率不变，多余的液压油通过压力比例阀和溢流阀流回油箱，即使空载（如冷却）也是如此，这样，节流功率损失非常大，效率很低，一般只有60％-70％，因而造成能量浪费，同时由于液压油长期的全速循环流动，与液压件，机械件的剧烈磨擦，造成油温过高，噪音过大等系列问题，机器寿命亦缩短。电能消耗主要表现在以下几个部分：①液压系统油泵的电能消耗，②加热器的电能消耗③循环冷却水泵的电能消耗（在注塑车间内，一般多台注塑机共用一台冷却水泵），其中液压油泵电机的用电量占整个注塑机用电量的80％以上，所以降低其耗电量是注塑机节能的关键。三、注塑机变频改造后的优点：变频器控制的油泵电机从根本上克服了传统注塑机能量浪费的弊病，当系统需要的流量发生变化时，电机的转速也跟着发生变化，从而使定量油泵排出的油流量发生变化，即“需要多少供给多少，从而节约了大量的电能。根据注塑制品的不同，节电率达20％-70％。四、改造方案简述目前一些注塑机已采用了变频节能技术，收到了节能、超静音、高效和可靠的显著效果，且能大大减少注塑机的耗电量，这已在众多注塑机用户中得到了非常好的评价与信赖。通过一些专家的测试和改良，注塑机的变频节能技术已日趋完善。一般的注塑机的变频节能改造通常是：将用来控制调节比例调节阀的电量信号，进行转换处理后作为变频器输出频率的给定信号，或是将注塑机的锁模、射胶、熔胶、冷却、开模等工艺过程控制信号进行处理后作为变频器的多段速或程序控制信号（也是变频器输出频率的给定信号），以此调节方式来满足注塑机各种工艺对供油压力和流量的要求，并达到节能的目的。(见图2)为了实现注塑机在变频调节时的最佳工况，我公司特别研究开发了针对注塑机压力、流量双信号控制的电流转换卡，它能根据注塑机各个不同工作环节的流量、压力要求不同可将输入的0-1A电流信号转换为0-10V的电压信号（图3），这样在加工一些高、精度的塑料产品时使用更是得心应手。五、变频改造应用中注意的事项①必需是采用比例流量控制的注塑机才可进行变频节能改造。②变量泵不用进行变频节能改造。因为变量泵本身已带有一定的节能效果，增加变频器不能体现出它的优势。③有些继电器控制的注塑机速度是采用手调节流量阀控制速度的，进行变频节能改造的效果并不理想。对小型注塑机也辊对变频器响应速度的特别要求，需慎进行变频节能改造。④一般情况下,安装节能变频器不会影响注塑机的操作使用方式,为保证生产效率,某些工艺参数却需要作调整如何正确取得控制信号，实现变频器与注塑机的最优结合是十分重要的。我们采用方案的原理框图（见图4）。图4变频器控制流程图图5案例现场照片六、现场改造的几点技术问题目前市场上各种注塑机变频节能器种类繁多，技术含量和产品质量参差不齐，因此在现场改造中出现了一些具体问题，有的是属于采用变频调速技术后的正常现象，而有的则是属于产品或应用中应该克服的缺点。1、电机高频噪声较市电时尖锐由于变频器输出电压是由许多脉冲列组成，存在着高次谐波，使电机运行时转速不同时会发出不同响度且稍尖锐的声音，这是正常现象，并可以通过提高变频载波频率来降低尖啸声。2、电机温度略高于市电运行时的温度由于输出谐波的存在，增加了电机的铜损和铁损，因此，电机在变频节电运行时的温度要稍高于市电运行时的温度。同时，在中低速运转阶段，电机冷却风扇转速下降，散热能力降低，温升可能上升3～5℃左右。由于普通油泵电机绝缘等级均在B级或F级以上，故电机温升仍在允许的范围内，不会影响电机的使用和寿命。3、对注塑机的正常运行产生干扰,变频装置产生的谐波对注塑机的一些控制回路会有一定干扰，影响注塑机的正常动作，特别是一些制造工艺粗糙、谐波含量大的变频器用在工艺不稳定的注塑机表现的更明显，这就需要我们在现场采取一些对策解决干扰问题。干扰源主要有下面两个方面:(1)高次谐波通过导线产生的射频干扰,对这类干扰可以通过在变频装置的输入或输出侧加装抑制射频干扰的设备加以解决，例如磁环或滤波器等;(2)输入谐波通过电源耦合到其他用电设备形成干扰,对这类干扰可以在变频装置的输入侧加装滤波器解决，或者安装进线侧交流电抗器也有一定效果;另外，同一电源下的其他设备最好能做到隔离供电。

如何调试新组装PLC电气控制柜以及PLC内部程序？　　新组装的PLC控制柜要对硬件进行测试与检测，PLC程序也要进行调试工作。做好以上两个板块的工作并不简单。新手应该主要这些问题！　　很多电气的新手在做完电气控制柜以及plc程序等设计环节后，不清楚调试应如何开始，或者一些人因为不适当的调试方法导致了PLC烧毁等等问题，那么设计完的电气系统应该如何调试？可依照以下七步。       　　一、按照图纸检查PLC系统回路　　一般PLC系统的图纸包含柜内图纸和柜外图纸两部分；柜内图纸指柜子内部的接线图；柜外图纸是所有接出电气柜的接线图。这一部分需要检查的是；1图纸设计是否合理，包括各种元器件的容量等等。2根据图纸检查元器件是否严格按照图纸连接。　　在这一过程中，最需要注意的地方就是检查电源，1确保回路没有短路。2确保强弱电没有混合到一起；因为PLC电源为24v，一旦因为接线错误导致220V接进PLC里，很容易将PLC或者拓展模块烧毁。　　二、检查PLC外部回路，也就是俗称的“打点”　　电源确认完毕后送电，测试输入输出点，这就是俗称的“打点”，测试IO点需要挨个测试，包括操作按钮，急停按钮，操作指示灯以及气缸及其限位开关等等，具体方法是一人在现场侧操作按钮等，另一人在PLC测监控输入输出信号；对于大型系统应该建立测试表，即测试后做好标记。如果发现在施工过程中有接线错误的地方需要立即处理。　　这一步应该注意的是需要将程序备份后清空PLC里面的程序或者将程序禁用，避免因测试导致设备的动作。       　　三、检查机械结构并测试电机类负载　　这一步需要检查机械结构是否紧固等等，电机类负载是否做好相应保护，避免因意外导致的事故，检查完毕后需要手动去测试设备运行，如正反转电机类，需要测试线路是否完好并带电试车，变频器类设置相应参数并进行电机优化，静态识别或者动态识别等。　　这里需要注意的是对于一些特殊负载，比如说垂直类上下移动的负载需要由专业人员进行，以免因控制不当导致测试事故。　　四、调试手动模式/半自动模式以及相关逻辑关系　　IO点和负载侧都测试以后，接下来要进行的就是手动模式下的调试。这里的手动模式也可以叫做半自动模式，不是用手直接去按动电磁阀或接触器等，而是指通过按钮或者HMI的按钮等去驱动设备，是与自动状态对应的。手动模式的测试可以将自动模式按照人的意愿分解，方便测试程序。　　这一环节最重要的是要测试安全功能，即在设备运行状态下测试急停，安全光栅等等的安全功能是否起到相应作用。　　五、根据生产工艺调试自动模式　　在完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。这一环节是最重要的，需要根据生产工艺测试各种连锁，包括逻辑连锁，安全连锁等，而且要多测试几个工作循环，以确保系统能正确无误地连续工作。　　六、特殊工艺的测试　　PLC系统里除了逻辑控制，还有很多拓展出来的功能，比如说PID控制等，当这些逻辑调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。最主要的是选定合适控制参数。一般讲，这个过程是比较长的。要耐心调，参数也要作多种选择，再从中选出最优者。有的PLC，它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程，也是需要相当的时间才能完成的。　　七、完成上述所有的步骤　　整个调试基本算是完成了。接下来就到了预生产的步骤了，预生产是生产前的工作检测，在该阶段可以配合生产进行一些特殊的测试，比如说生产节奏是否满足，带载情况下安全功能还能否起作用等等，一般连续生产一定时间后就可以交工了。　　尤其需要注意电源，记得我在多年前调试第一个项目的时候，因为施工单位将大皮带的拉绳开关的220V触点和24V触点接错了（皮带的拉绳开关为安全装置，两组触点，一组为220V断开控制回路，另一组为24V进入PLC），导致烧毁了一个数字量输入模板，后来就长记性了，再调试的时候一定分清220和24，就再也没出现过问题。

　　无论在工作还是生活中，往往决定成功的都是那些不起眼的小细节。PLC在有的工业生产中是不可缺少的，安装起来也不是简单地拼接一下。许多细节没有做到位，不仅影响工作效率，还会出现很多问题，接下来，我们一起了解PLC的安装与调试维护的注意事项。　　PLC以其显著的优点而广泛用于工业控制，其实际应用涉及的问题很多，本文只是就其现场安装和维护问题提出了一些注意事项，供从事PLC设计及应用人员参考。　　一，PLC的安装　　PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：　　（1）环境温度超过0~50℃的范围　　（2）相对湿度超过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；　　（3）太阳光直接照射；　　（4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等；　　（5）有大量铁屑及灰尘；　　（6）频繁或连续的振动，振动频率为10~55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）；　　（7）超过10g（重力加速度）的冲击。　　小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。　　DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可靠性，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。　　为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C，要安装电风扇，强迫通风。　　为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。　　当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。　　二，电源电线　　PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。　　FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。　　如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。　　对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。　　三，接地　　良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。　　为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能接近PLC。　　四，直流24V接线端　　使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。　　PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。　　如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。　　每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。　　FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。　　五，输入接线　　PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线　　输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。　　输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。　　若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。　　另外，输入接线还应特别注意以下几点：　　（1）输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。　　（2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。　　（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。　　六，输出接线　　（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。　　（2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。　　（3）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。　　（4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。　　（5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。　　此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。