徐斌

【摘 要】我們?cè)诶么笮途чl管整流設(shè)備用于電解化工行業(yè)時(shí)，我們一般通過(guò)輸出穩(wěn)定的直流電流來(lái)電解化合物溶液。通常情況下，我們需要操作人員根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整直流電流輸出值以滿(mǎn)足生產(chǎn)和工藝需求。操作人員的手動(dòng)給定電流值往往速率不平均且伴有誤操作的可能性。所以，我們需要自動(dòng)化設(shè)備來(lái)代替人工操作以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的運(yùn)行環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】大電流晶閘管；自動(dòng)升降電流；給定方法

通常情況下，用戶(hù)升直流電流時(shí)，需要手動(dòng)輸入目標(biāo)電流值。升電流的同時(shí)會(huì)伴隨著導(dǎo)通角的上升。當(dāng)導(dǎo)通角達(dá)到120°時(shí)，直流電流將無(wú)法繼續(xù)上升。此時(shí)就需要用戶(hù)手動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓器以實(shí)現(xiàn)有載升壓。待升壓動(dòng)作完成后，導(dǎo)通角將會(huì)降低。之后用戶(hù)可繼續(xù)增加直流電流直至達(dá)到目標(biāo)電流值。同理用戶(hù)需要降直流電流時(shí)會(huì)伴隨著導(dǎo)通角的下降。當(dāng)導(dǎo)通角達(dá)到用戶(hù)預(yù)設(shè)定的最低導(dǎo)通角時(shí)（運(yùn)行導(dǎo)通角過(guò)低會(huì)影響整流效率），用戶(hù)需要手動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓器以實(shí)現(xiàn)有載降壓。待降壓動(dòng)作完成后，導(dǎo)通角將會(huì)上升。之后用戶(hù)可繼續(xù)減少直流電流直至達(dá)到目標(biāo)電流值。綜上所述，直流電流的升降伴隨著大量的手動(dòng)調(diào)節(jié)，存在著一定的安全隱患。

該方法能完全實(shí)現(xiàn)由PLC完成整個(gè)直流電流給定調(diào)整。我們假設(shè)該整流系統(tǒng)是由一臺(tái)整流變壓器為一臺(tái)整流器供電。另外我們還需要西門(mén)子200PLC（如CPU226）一臺(tái)、數(shù)字穩(wěn)流控制器一臺(tái)和西門(mén)子觸摸屏（型號(hào)任意）一塊。

實(shí)現(xiàn)過(guò)程：1、當(dāng)用戶(hù)需要自動(dòng)升電流時(shí)，可按下自動(dòng)升電流按鈕和自動(dòng)有載升壓按鈕，并提前設(shè)定好系統(tǒng)運(yùn)行最大導(dǎo)通角、系統(tǒng)運(yùn)行最大直流電流值、自動(dòng)升電流速率和目標(biāo)電流值。以上工作完成后，直流電流將按照所設(shè)定的速率逐步增加。同時(shí)當(dāng)運(yùn)行導(dǎo)通角大于最大運(yùn)行導(dǎo)通角時(shí)，有載調(diào)壓器也會(huì)自動(dòng)完成升壓動(dòng)作。2、當(dāng)用戶(hù)需要自動(dòng)降電流時(shí)，可按下自動(dòng)降電流按鈕和自動(dòng)有載降壓按鈕，并提前設(shè)定好系統(tǒng)運(yùn)行最小導(dǎo)通角、系統(tǒng)運(yùn)行最小直流電流值、自動(dòng)降電流速率和目標(biāo)電流值。以上工作完成后，直流電流將按照所設(shè)定的速率逐步減少。同時(shí)當(dāng)運(yùn)行導(dǎo)通角小于最小運(yùn)行導(dǎo)通角時(shí)，有載調(diào)壓器也會(huì)自動(dòng)完成降壓動(dòng)作。

具體方案實(shí)施如下：

1 自動(dòng)升電流程序段

如圖1所示：

該程序段使用條件包括：1、PLC運(yùn)行—Always_On：SM0.0為1。2、整流器運(yùn)行—V1001.3為1。3、用戶(hù)設(shè)定自動(dòng)升電流—V910.5為1。4、用戶(hù)未設(shè)定自動(dòng)降電流—V910.6為0。5、給定輸入數(shù)字控制器的電流值小于用戶(hù)自動(dòng)升降電流目標(biāo)值。6、當(dāng)前數(shù)字穩(wěn)流控制器導(dǎo)通角小于用戶(hù)設(shè)置的最大運(yùn)行導(dǎo)通角—VW1052< VW814。7、當(dāng)前整流器輸出直流電流小于等于用戶(hù)設(shè)置的最大運(yùn)行直流電流值—VW1050<=VW800。根據(jù)程序段顯示當(dāng)且僅當(dāng)以上6個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，自動(dòng)升電流邏輯才能形成。條件滿(mǎn)足后程序?qū)⒏鶕?jù)用戶(hù)所設(shè)定的自動(dòng)升電流速率（VW822）增加數(shù)字穩(wěn)流控制器的直流電流設(shè)定值（VW868）。這個(gè)邏輯由T180接通延時(shí)定時(shí)器完成。

2 自動(dòng)降電流程序段

如圖2所示：

該程序段使用條件包括：1、PLC運(yùn)行—Always_On：SM0.0為1。2、整流器運(yùn)行—V1001.3為1。3、用戶(hù)未設(shè)定自動(dòng)升電流—V910.5為0。4、用戶(hù)設(shè)定自動(dòng)降電流—V910.6為1。5、給定輸入數(shù)字控制器的電流值大于用戶(hù)自動(dòng)升降電流目標(biāo)值。6、當(dāng)前數(shù)字穩(wěn)流控制器導(dǎo)通角大于用戶(hù)設(shè)置的最小運(yùn)行導(dǎo)通角—VW1052>VW816。7、當(dāng)前整流器輸出直流電流大于等于用戶(hù)設(shè)置的最小運(yùn)行直流電流值—VW1050=>VW802。根據(jù)程序段顯示當(dāng)且僅當(dāng)以上6個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，自動(dòng)降電流邏輯才能形成。條件滿(mǎn)足后程序?qū)⒏鶕?jù)用戶(hù)所設(shè)定的自動(dòng)降電流速率（VW824）減少數(shù)字穩(wěn)流控制器的直流電流設(shè)定值（VW868）。這個(gè)邏輯由T181接通延時(shí)定時(shí)器完成。

3 有載升壓操作程序段

如圖3所示：

有載自動(dòng)升壓條件包括：1、用戶(hù)設(shè)定有載自動(dòng)升電壓—V910.3為1。2、當(dāng)前數(shù)字穩(wěn)流控制器導(dǎo)通角大于用戶(hù)設(shè)置的最大運(yùn)行導(dǎo)通角—VW1052>VW814。3、有載自動(dòng)降電壓繼電器—Q0.5為0。根據(jù)程序段顯示當(dāng)且僅當(dāng)以上3個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，有載自動(dòng)升電壓邏輯才能形成。條件滿(mǎn)足后，有載自動(dòng)升壓繼電器將保持3秒的置1狀態(tài)。

4 有載降壓操作程序段

如圖4所示：

有載自動(dòng)降壓條件包括：1、用戶(hù)設(shè)定有載自動(dòng)降電壓—V910.4為1。2、當(dāng)前數(shù)字穩(wěn)流控制器導(dǎo)通角小于用戶(hù)設(shè)置的最小運(yùn)行導(dǎo)通角—VW1052

5 自動(dòng)升電流邏輯梯形圖

如圖5所示：

6 自動(dòng)降電流邏輯梯形圖

如圖6所示：

綜上所述，當(dāng)整流系統(tǒng)是一臺(tái)整流變壓器為一臺(tái)整流器供電時(shí)，該方法實(shí)現(xiàn)了直流電流給定調(diào)整完全由PLC完成。用戶(hù)只需設(shè)定目標(biāo)直流電流值，而PLC將會(huì)按照用戶(hù)提前設(shè)定的直流電流升降速率來(lái)達(dá)到目標(biāo)值。整個(gè)升降電流過(guò)程中所伴隨的有載電壓升降操作也由PLC自動(dòng)完成。由此通過(guò)這些設(shè)計(jì)用戶(hù)將輕松地完成自動(dòng)升降電流功能。最終基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備代替人工操作以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的運(yùn)行環(huán)境。