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西门子S7-200 PLC在均匀化着色电源中的应用
作者: 发布时间:2007-12-06 10:09:32 来源: 繁体版


图3 逆变电路

  图3是其中一组逆变部分的主电路图,如图所示,当主臂晶闸管V1、V4导通时,电流经电抗器L、主臂晶闸管V1,流向负载,然后从主臂晶闸管V4流回,此时负载承受的是正向电压、电流,当要使负载承受反向电压、电流时,首先应关掉主臂晶闸管V1、V4的控制脉冲,然后控制辅助晶闸管V11、V14导通,使电容C1、C2放电再反向充电,强迫关断主臂晶闸管V1、V4,接着关掉辅助晶闸管V11、V14的控制脉冲,再控制主臂晶闸管V2、V3导通,这时电流经电抗器L、主臂晶闸管V2,流向负载,然后从主臂晶闸管V3流回,此时负载承受的就是反向电压、电流。要使负载从承受反向电压、电流转换到承受正向电压、电流,其原理一样,先关掉主臂晶闸管V2、V3的控制脉冲,然后控制辅助晶闸管V12、V13导通,使电容C1、C2放电再反向充电,强迫关断主臂晶闸管V2、V3,接着关掉辅助晶闸管V12、V13控制脉冲,再控制主臂晶闸管V1、V4导通,就完成了负载从承受反向电压、电流到承受正向电压、电流的转换。主臂晶闸管和辅助晶闸管的导通是通过PLC发出的逆变脉冲来控制的,由于负载承受正向电压、电流向反向电压、电流转换,或由反向转换到正向,都是在极短的时间内完成(一般只有几百个微秒),因此PLC的选型和编程设计将直接关系到整个逆变部分的正常工作和输出波形的准确性。

3.2控制部分
  控制部分包括A组、B组整流调节单元,逆变脉冲触发单元,信号接口电路,可编程逻辑控制器PLC和触摸屏等。
  A组、B组整流调节单元主要功能是按照PLC发出的给定信号来调节三相全控整流桥输出的电流,其内部包括PI调节电路、移相触发电路、功放电路等。
  逆变脉冲触发单元主要是接收PLC的逆变脉冲,对逆变脉冲再进行调制、功放后控制逆变部分的主臂晶闸管和辅助晶闸管准确可靠的导通,从而实现P处理和C处理的波形输出。
  信号接口电路主要功能是对各种信号进行整理变换,以满足各个单元对信号的需求。


  可编程逻辑控制器PLC选用西门子的S7-200 CPU226CN DC/DC/DC 和一模拟量扩展模块EM235CN组成。PLC作为本电源系统的核心控制器件,主要完成下列功能:
  (1)开、停机控制;
  (2)运行流程控制;
  (3)逆变部分晶闸管的导通控制;
  (4)整流给定控制;
  (5)电源装置状态量的采集;
  (6)模拟量采集;
  (7)设置、显示参数的计算;
  (8)与触摸屏通讯。

PLC输入输出定义如表1所示。

表1 PLC输入输出定

  触摸屏采用Hakko的MONITOUCH V708C型彩色触摸屏,与PLC之间进行点对点(PPI)通讯。触摸屏主要实现如下功能:
  (1)表计功能指示;
  (2)装置的启动、停止操作;
  (3)增、减操作;
  (4)进线断路器的分、合操作;
  (5)电流调节设置;
  (6)着色档选择;
  (7)生产工艺过程选择;
  (8)P处理时间、间隔时间、C处理时间设置;
  (9)装置状态显示;
  (10)装置故障闪烁报警。

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