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【摘 要】本文分析了JCF1000机械磨原控制方式存在的不合理因素和弊端，结合本单位的生产实际，对机械磨原控制方式实施了改进，利用变频器技术给出了改进的方法和理论依据以及所达到的技术要求，并把这一改进应用与实际生产中，通过实践检验，取得了良好的使用效果和经济效益。
【关键词】机械磨；PID；变频器
变频器是由具有长期寿命和高质量的元件组成的，运行中全面检测和报警系统增强了变频器的可靠性和安全性，负载情况和环境温度是正确选择变频器的两个最主要因素，特定的应用要求决定了适合的软件应用宏，必须根据安全和其他规则设计和进行安装，符合这些标准才保证了变频器能在规定的环境下正常的工作。在不同的工作环境，不同的运行方式，选择了正确的变频器，才能真正发挥高科技给生产带来的巨大效益。
一、变频器的主要特性
1、全面模块化：软件、硬件全盘模块化概念，有三种不同的控制单元、两种用于功率单元的冷却方法、五种不同I/O卡的位置和现场可安装变换组件等，这些因素，在某种程度上，可以互相混合和搭配。
2、在选择型号时负载情况和环境温度是正确选择变频器容量的两个最主要因素：（1）启动转矩（2）变转矩（3）恒转矩（4）过载能力（5）环境温度（6）冷却方式：水冷或空冷（7）外形尺寸
3、安装和调试：启动引导模式便于安装调试，通用PC工具可以装载、设置和比较参数，电机参数识别能力，变频器和应用宏之间的参数转换。
4、各种控制和集成：单机传动和复杂的过程控制，用于并列变频器的专有的变频器内总线系统，多目标控制应用宏，可选择的各种应用宏。
二、变频器在生产中的实际应用
1、机械磨控制方式存在的不足
JCF1000机械磨是由主机、风机、喂料螺旋三部分组成的设备组，主机主要完成物料的粉碎和粉碎以后物料的筛选，风机用于粉碎后合格物料的输送，喂料螺旋用于给机械磨提供用于粉碎的物料。主机由一台75KW电动机拖动，传动方式为皮带传动。主机粉碎合格的物料，经分级机筛选后，由离心风机通过管路输送到收尘器，进入下一道工序。
主机电动机启动方式为Y—△，电动机的工作电流取决于喂料螺旋的下料量，下料量要适量，过大已造成主机过载，过小达不到设计产能，浪费能耗，喂料螺旋电动机由变频器控制，通过调整其运行频率改变下料量，通过在生产过程中的使用和分析，该设备在控制方式方面存在着一些的不足，主要表现在以下两个方面：
（一）主机电动机的启动方式，主机电动机的启动方式为Y—△，Y—△启动适用于正常运行时绕组为三角形联接的电动机，电动机起动时定子绕组为星形连接，定子绕组电压降为三角形连接1/3，由电源提供的启动电流为定子绕组三角形连接时的1/3，可以较大的降低启动电流，这是它的优点。但是由于转矩与绕组相电压的平方成正比，星形接法时绕组电压降低了1/1.73倍，所以启动转矩降到三角形接法1/3，这是其缺点。机械磨主机电动机在实际使用中，由于各种因素的影响，例如，操作人员操作不当或者物料的原因，已造成上次停车以后，磨体中存有一定数量的物料，所以要求设备启动时要有足够大的力矩，否则会造成过在跳闸，而Y—△启动方式力矩较小，经常不能正常启动，通常通过人工盘车的方式，待正常以后然后，才能重新启动，增加了操作人员的工作强度，影响了设备的正常运行。另外因为流程设计的原因，没原料时需要停车，造成设备开停比较频繁，造成电动机过热、绝缘老化。
（二）喂料螺旋下料量的控制，喂料螺旋电动机由变频器控制，通过人工调节改变电动机的转速，如果要保持主机的电流保持恒定，操作人员需要不时地调整电动机的运行频率，增加了操作人员的工作量，同时也难以保证设备的可靠运行。在实际使用中，随着收尘器收集物料的增加，风机提供的风量逐渐降低，物料输送速度下降，当喂料螺旋下料量不变时，磨体中的物料会逐渐增加，达到一定量时，会导致主机电动机过载跳闸，设备的可靠性、连续性都得不到保障。
三、根据以上分析，结合本单位的实际情况，提出了以下改进方案
（一）用变频器控制取代主机电动机Y—△启动方式，首先，变频器可以实现电动机的软启动功能，减少启动冲击，延长设备使用寿命，节省维修费用，另外，电动机负载启动时，启动转矩很大，常常导致转子端环开裂，安装变频器后，电动机可以在零转速下启动，即电动机实现了软启动，因此可以大大延长电动机的使用寿命，电动机在满载时启动时，对电网的冲击比较大，还会引起电动机发热，同时强大的冲击转矩对电动机和设备的机械寿命存在着很多的不利影响，因此采用变频的控制，可以减少设备机械部分的磨损震动，延长设备的大修周期，可节省大量的检修费用。其次方便实现设备的频繁开停，方便实现设备的正反转，再者，变频器工作可靠性很高，为设备无故障运行提供了保障。
（二）喂料螺旋电动机运行频率由人工设定改为自行设定，把主机电动机的工作电流作为被控对象，把主机的工作电流设定为期望值（目标信号），通过电流变送器，将主机的工作电流转变成4—20mA的模拟信号，输送到PID控制器，PID控制器件将反馈信号与目标信号不断地进行比较，并根据比较结果来实时地进行调整，输出4—20mA信号，来调整变频器的输出频率，改变喂料螺旋的下料量，从而使得主机电动机工作在所设定的目标值附近，实现了通过控制喂料螺旋下料量而控制主机电动机工作电流的目的。之所以选择PID控制器而不是选择变频器内部的PID，主要是考虑操作人员设置方便且直观，而变频器的设定比较麻烦专业性比较强，操作人员不易掌握，另外，PID控制简单，稳定性好，工作可靠，调整方便，是当今工业控制的主要方式之一，这一方式的使用极大地提高了机械磨工作的可靠性、连续性，为生产奠定了坚实的基础。
四、總结
变频器在实际应用中，要根据各种实际环境，应用效果进行选择和调整，在对JCF1000机械磨控制方式的两项改进，通过实际应用，选择了正确的变频器型号，进行了适当的变频器调整，从而取得了显著的效果，设备的可靠性、连续性产能都有了较大的提高，充分发挥了重要设备的应用能力，为保证产品的产量和质量打下了坚定地基础。
参考文献
[1]黄天戍.组态软件在工业监控系统中的二次开发.武汉水利电力大学学报,1999
[2]王常力.集散型控制系统的设计与应用.电子技术应用,1994
[3] 张植保.电机原理及其运行与维护.化学工业出版社,2005.1
【关键词】机械磨；PID；变频器
变频器是由具有长期寿命和高质量的元件组成的，运行中全面检测和报警系统增强了变频器的可靠性和安全性，负载情况和环境温度是正确选择变频器的两个最主要因素，特定的应用要求决定了适合的软件应用宏，必须根据安全和其他规则设计和进行安装，符合这些标准才保证了变频器能在规定的环境下正常的工作。在不同的工作环境，不同的运行方式，选择了正确的变频器，才能真正发挥高科技给生产带来的巨大效益。
一、变频器的主要特性
1、全面模块化：软件、硬件全盘模块化概念，有三种不同的控制单元、两种用于功率单元的冷却方法、五种不同I/O卡的位置和现场可安装变换组件等，这些因素，在某种程度上，可以互相混合和搭配。
2、在选择型号时负载情况和环境温度是正确选择变频器容量的两个最主要因素：（1）启动转矩（2）变转矩（3）恒转矩（4）过载能力（5）环境温度（6）冷却方式：水冷或空冷（7）外形尺寸
3、安装和调试：启动引导模式便于安装调试，通用PC工具可以装载、设置和比较参数，电机参数识别能力，变频器和应用宏之间的参数转换。
4、各种控制和集成：单机传动和复杂的过程控制，用于并列变频器的专有的变频器内总线系统，多目标控制应用宏，可选择的各种应用宏。
二、变频器在生产中的实际应用
1、机械磨控制方式存在的不足
JCF1000机械磨是由主机、风机、喂料螺旋三部分组成的设备组，主机主要完成物料的粉碎和粉碎以后物料的筛选，风机用于粉碎后合格物料的输送，喂料螺旋用于给机械磨提供用于粉碎的物料。主机由一台75KW电动机拖动，传动方式为皮带传动。主机粉碎合格的物料，经分级机筛选后，由离心风机通过管路输送到收尘器，进入下一道工序。
主机电动机启动方式为Y—△，电动机的工作电流取决于喂料螺旋的下料量，下料量要适量，过大已造成主机过载，过小达不到设计产能，浪费能耗，喂料螺旋电动机由变频器控制，通过调整其运行频率改变下料量，通过在生产过程中的使用和分析，该设备在控制方式方面存在着一些的不足，主要表现在以下两个方面：
（一）主机电动机的启动方式，主机电动机的启动方式为Y—△，Y—△启动适用于正常运行时绕组为三角形联接的电动机，电动机起动时定子绕组为星形连接，定子绕组电压降为三角形连接1/3，由电源提供的启动电流为定子绕组三角形连接时的1/3，可以较大的降低启动电流，这是它的优点。但是由于转矩与绕组相电压的平方成正比，星形接法时绕组电压降低了1/1.73倍，所以启动转矩降到三角形接法1/3，这是其缺点。机械磨主机电动机在实际使用中，由于各种因素的影响，例如，操作人员操作不当或者物料的原因，已造成上次停车以后，磨体中存有一定数量的物料，所以要求设备启动时要有足够大的力矩，否则会造成过在跳闸，而Y—△启动方式力矩较小，经常不能正常启动，通常通过人工盘车的方式，待正常以后然后，才能重新启动，增加了操作人员的工作强度，影响了设备的正常运行。另外因为流程设计的原因，没原料时需要停车，造成设备开停比较频繁，造成电动机过热、绝缘老化。
（二）喂料螺旋下料量的控制，喂料螺旋电动机由变频器控制，通过人工调节改变电动机的转速，如果要保持主机的电流保持恒定，操作人员需要不时地调整电动机的运行频率，增加了操作人员的工作量，同时也难以保证设备的可靠运行。在实际使用中，随着收尘器收集物料的增加，风机提供的风量逐渐降低，物料输送速度下降，当喂料螺旋下料量不变时，磨体中的物料会逐渐增加，达到一定量时，会导致主机电动机过载跳闸，设备的可靠性、连续性都得不到保障。
三、根据以上分析，结合本单位的实际情况，提出了以下改进方案
（一）用变频器控制取代主机电动机Y—△启动方式，首先，变频器可以实现电动机的软启动功能，减少启动冲击，延长设备使用寿命，节省维修费用，另外，电动机负载启动时，启动转矩很大，常常导致转子端环开裂，安装变频器后，电动机可以在零转速下启动，即电动机实现了软启动，因此可以大大延长电动机的使用寿命，电动机在满载时启动时，对电网的冲击比较大，还会引起电动机发热，同时强大的冲击转矩对电动机和设备的机械寿命存在着很多的不利影响，因此采用变频的控制，可以减少设备机械部分的磨损震动，延长设备的大修周期，可节省大量的检修费用。其次方便实现设备的频繁开停，方便实现设备的正反转，再者，变频器工作可靠性很高，为设备无故障运行提供了保障。
（二）喂料螺旋电动机运行频率由人工设定改为自行设定，把主机电动机的工作电流作为被控对象，把主机的工作电流设定为期望值（目标信号），通过电流变送器，将主机的工作电流转变成4—20mA的模拟信号，输送到PID控制器，PID控制器件将反馈信号与目标信号不断地进行比较，并根据比较结果来实时地进行调整，输出4—20mA信号，来调整变频器的输出频率，改变喂料螺旋的下料量，从而使得主机电动机工作在所设定的目标值附近，实现了通过控制喂料螺旋下料量而控制主机电动机工作电流的目的。之所以选择PID控制器而不是选择变频器内部的PID，主要是考虑操作人员设置方便且直观，而变频器的设定比较麻烦专业性比较强，操作人员不易掌握，另外，PID控制简单，稳定性好，工作可靠，调整方便，是当今工业控制的主要方式之一，这一方式的使用极大地提高了机械磨工作的可靠性、连续性，为生产奠定了坚实的基础。
四、總结
变频器在实际应用中，要根据各种实际环境，应用效果进行选择和调整，在对JCF1000机械磨控制方式的两项改进，通过实际应用，选择了正确的变频器型号，进行了适当的变频器调整，从而取得了显著的效果，设备的可靠性、连续性产能都有了较大的提高，充分发挥了重要设备的应用能力，为保证产品的产量和质量打下了坚定地基础。
参考文献
[1]黄天戍.组态软件在工业监控系统中的二次开发.武汉水利电力大学学报,1999
[2]王常力.集散型控制系统的设计与应用.电子技术应用,1994
[3] 张植保.电机原理及其运行与维护.化学工业出版社,2005.1