變頻裝置在智能送料體系的運用

　　變頻器的結構，一般由整流器、逆變器、中間電路、保護電路以及控制電路等部分組成。控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。

　　自動配料系統的控制方案系統控制方案系統由可編程控制器與電子皮帶秤組成一個兩級計算機控制網絡，通過現場總線連接現場儀器儀表、控制計算機、PLC、變頻器等智能程度較高、處理速度快的設備。

　　PLC主要承擔對系統故障檢測、顯示及報警，并同時向變頻器輸出信號，變頻器完成調節皮帶機轉速的作用。

　　電子皮帶秤稱量的是瞬時流量，上位機給出的是設定流量，二者在實時計量中有所偏差。采用工業控制中應用最為廣泛的PID調節進行流量實際控制，為系統流量PID閉環調節結構圖，根據流量偏差，利用比例、積分、微分計算出控制量，通過變頻器調節電子皮帶秤速度，調整給定量，使之與設定值相等，完成自動配料過程。

　　系統控制流程系統控制流程如所示。當系統開始工作，啟動配料生產線，由電子皮帶秤進行稱重并實時計量，CPU計算得實時流量及累計流量。一方面根據配比各輔料同時混合計量，并按配方工藝要求添加。另一方面，若設定流量與實際流量有偏差，調節器根據系統控制要求比較設定值與實際流量的偏差，經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。

　　變頻調速系統構成三菱FR－A540系列變頻器的功能特點三菱變頻器是采用磁通矢量控制技術、脈寬調制（PWM）原理和智能功率模塊的高性能變頻器。其功率范圍為0.4～315kW.三菱FR－A540系列變頻器具有下述特點：（1）用磁通矢量控制技術。在無速度傳感器的開環控制下調速范圍為1：120；采用速度傳感器的閉環控制下，調速范圍為1：1000.

　　低速旋轉時轉矩均勻。

　　（2）SPWM原理和智能功率模塊（IPM），變頻器輸出功率更好，噪聲更低，抗干擾性能更強。

　?。?）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。

　?。?）符合國際標準的現場總線通信功能。

　　（5）具有過電流、過載、過電壓、欠電壓、接地過電流、輸出短路、失速防止等保護。

　　（6）風扇端子和控制端子的安裝與維修簡便。

　　（7）附設累計功率監視及累計運行時間監視功能變頻器功能設計三菱FR－A540系列變頻器自帶有PID調節功能的變頻器，根據自動配料系統生產工藝要求進行PID控制，需要檢測設定的部分參數設定如下。

　　①Pr.1＝50Hz，Pr.2＝5Hz，本系統Pr.18＝120Hz不變。

　?、赑r.19＝9999，與電源電壓相同③Pr.7＝2s，加速時間（7.5K以下出廠設定值5s，0～3600s／0￣360）Pr.8＝2s，減速時間（7.5K以下出廠設定值5s，0～3600s／0￣360）④Pr.9由電機額定值決定⑤Pr.14＝0，適用恒轉矩負載⑥Pr.79＝3，外部／PU組合操作模式⑦Pr.183＝8，實現RT開關＝REX開關⑧Pr.128、Pr.129、Pr.130、Pr.

　　131、Pr.132、Pr.133、Pr.134根據現場PID調節具體要求來設定。

　　變頻器電氣原理圖4為變頻器電氣原理圖。變頻器的R、S、T端直接接50HZ三相380V交流電源。

　　輸出端U、V、W輸出頻率在一定范圍內連續可調的三相交流電，直接接到交流電動機上。變頻器的輸出也為三相交流電，但是在變頻器內部經過了交一直變換，之后經過逆變器，利用設定的參數進行了逆變，使得輸出為某一相應設定頻率的交流電。在電路中，為了保證正常運行安全，必須將設備可靠的接地，因此，變頻器的接地端也應可靠接地。在變頻器的控制輸入回路中接入頻率設定電路，由PLC輸出的數字量或模擬量，來控制變頻器的輸出頻率，速度反饋信號直接接到輔助輸入端（1）或電流輸入端（4）。

　　結語

　　自動配料系統采用三菱FR－A540變頻器加PID閉環運行過程，調節電子皮帶秤驅動電機的轉速，對流量實時控制，不但保證了配料精度，滿足了工藝要求，還提高了系統運行的可靠性和穩定度，并且降低了維修成本和節約能源，節能和運行具有顯著成效。