第一篇：高级电工技师的论文
高级电工技师的论文关于
液体电阻调速在引风机节能改造中的应用
摘要：阐述变频器调速，可控硅串级调速，调压调速，可控液体电阻调速的原理和特点。为球团厂引风机选一套经济节能，安全可靠的电机控制方式。
关键词：调速、节能
铜陵有色安庆铜矿球团厂竖炉引风机是由绕线式电机拖动（YR4001-4型，Pn=315KW，Ne=1480r/min），引风机的吸风量应根据生产量和炉内的温度进行调节。二零零一年刚投产时，引风机的吸风量靠阀门调节，风机转速不变。经检测：用这种方法调节风量，电机的输入功率是液体电阻调速调节风量电机输入功率的1.4倍。这样既不经济，又浪费能源，为了节能降耗，球团厂组织技术骨干对竖炉引风机的电气控制部分进行调研、选型、并且改造。
一、现状调查：
对于大功率绕线式电动机调速，目前公认的有两种方法，变频调速和改变转差率调速。两种方法比较如下：
1、变频调速
根据引风机的工作特点，一般情况下电动机转速低于额定转速（N≤N1）,采用恒转矩变频调速，既同时改变电机定子电压和频率U1/f1=C比值不变，从而改变异步电动机的同步转速N1，异步电动机的转子转速N=(1-s)N1,就随之得到调节。这种调速方法称变频调速。变频调速设备体积小，重量轻，无噪音，功能多，调速性能可与直流电动机媲美。但它的缺点是变频系统比较复杂，成本较高，变频器运行时，在电源侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变。大功率变频器运行时对电网系统造成严重影响。
2、改变转差率调速
可控硅串级调速，调压调速，和可控液体电阻调速都属于改变转差率调速。
①、可控硅串级调速
可控硅串级调速是在电动机转子回路串一可变电势，通过改变电
势的大小进行调速，电动机的转子功率经过可控有源逆变器，变为与电网同频率的交流电能，转差功率返回电网。节能效率可达80%～90%，调速范围为0.5～1。电机输出功率因数低并且产生高次谐波，不利于电网安全运行。对于315KW的电机而言，价格在35万元左右。
②、调压调速
调压调速是异步电动机调速系统中比较简单的一种。电动机的电
磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子电压就可以得到不同的人为机械特性，从而达到调节电机转速的目的。但调速时电动机的人为机械特性与负载机特性太软，常常不能满足生产机械对静差率的要求，而且会因为电压过低造成过载能力低，当负载波动稍大时，电机可能停转。
③、液体电阻调速
靠溶解在水中的电解质碳酸氢钠（NaHCO3)离子导电，电解质充
满两个面极板之间，构成一个电容状的导电体，自身无感性元件，故与频敏、电抗器等起动设备相比，提高电动机的功率因数。YQT系列水电阻调速器是以改变串入电机转子回路的水电阻来调节电机转速，电阻越大，电机转速越低，电阻为零时，电机达到全速。液体电阻调速不仅不产生任何谐波，而且在任何低速下都能维持电机功率因数达0.8～0.9，可明显改善电网质量。该设备节能效率76%～85%，调速范围0.5～
1、完全可以满足风机类设备所需的调速范围要求。而且液体电阻器起动平稳电流小，结构简单，维护方便，运行可靠。成本只有高压变频器的1/4～1/3.经过对上述方案比较，我建议采用YQT系列可控液体电阻调速技术，投资省、安全、可靠。
二、研究的主要对象及实施方案：
YQT-500液体电阻调速装置由湖北襄樊大力工业控制有限责任公司生产制造。主要由液体电阻柜与冷却系统两部分组成。
液体电阻柜为本装置的主体，内设液体电阻箱和电控元器件。液体电阻箱内有动静极板和导电液体。柜内的电器控系统是由一台西门
子ST-200，CPU224的PLC控制。I/O点数有40点以上。主要对导电液液位、导电液温度、冷却水流量、导电液流量、动极板行程进行监控。运行中出现任一故障，调速器都会发出报警信号。如果故障出现在电机起动之前，调速柜通过联锁装置禁止一次回路合闸。从而保证该系统安全可靠运行。
冷却系统用两台1.1KW冷却泵给电阻液加压（一台备用），在冷
却器内循环。用常温生产循环水对冷却器降温。确保液体电阻内温度恒定，保证电阻值的稳定，电机安全可靠运转。
采用液体电阻调速后预计节能效果：
经公司能源检测站检测：用阀门调节风量70%，该电机的输入功
率P=×COSФ×U×I=1.732×0.85×6×32.1=283.5kw，调节风量的80%：P= ×COSФ×U×I=1.732×0.85×6×32.4=286.7kw。用液体电阻调速调节风量70%：P=×COSФ×U×I=1.732×0.85×6×21=185.8kw；液体电阻调速调节风量80%：P= ×COSФ×U×I=1.732×0.85×6×24.6=217.3kw;
数据列表如下：
阀门调节风量：
调节风量/满载风量70%80%实际输入功率（KW）283.5286.7
水电阻调速调节风量：
调节风量/满载风量70%80%
实际输入功率（KW）185.8217.3三、总结效果:
液体电阻调速装置在2002年7月30日一次试车成功，设备运转
正常。矿生产部根据生产制定了调速时间和调速范围。
具体如下：
1:每天 7:30~3:30调节风量70%
2:每天 3:30~11:30 调节风量80%
3：其余时间满载。
平均每天可节电（283.5－185.8）×8＋（286.7－217.3）×8－1.1×24=1310KWH。（每年按11个月算）平均每年可节约电费43万元。
该设备在使用过程中的注意事项：
1、经常检查导电液的温度，冷却器是否堵塞。
2、液位应控制在距上盖板4-6cm，液位过低时加适量清水。
3、定期更换导电液，每年大修时更换一次，同时清洗极板和绝缘箱体。
4、调速柜内装设的动极板上下限位开关位置，不能随便移动。
注：以上数据以315KW为例。
第二篇：高级维修电工技师论文
高级维修电工技师论文
国家职业资格统一鉴定
论文题目：基于PLC与传感器在磷矿输送系统中的应用
姓
名：
符新
学
号：
20***9 所在省市：
海南省海口市 培训单位：
浅谈PLC与传感器在磷矿输送系统中的应用
符新
摘要：本论文主要针对三菱PLC，FX2N系列与现代传感器技术在工业生产工艺中的应用。浅谈FX2N系列PLC与传感器技术在生产工艺流程中起主导作用性的基本应用和该产品在生产流程中的所占应用领域。根据本人在平常工作中总结的实践经验，谈谈PLC与传感器在工业生产流程中如何实现全自动和半自动的控制，实现机电一体化。
关键字：磷矿输送系统
料位音叉
FX2N系列PLC 调试
传感器
目录一、二、三、四、五、六、七、八、前言：
下述内容主要以车间原料磷矿石的烘干和输送-储存工艺为例：车间大概于1985年建成投产，其期间的工艺流程中的控制方式主要以交流接触器、时该车间的流程简介，，，，，，，，，，，，，，，，PLC与传感器对该车间磷矿输送系统控制情况的选用，，PLC控制中枢与远距离控制的几点思考，，，，，，，按操作流程编写PLC程序，，，，，，，，，，，，，对PLC程序的调试，，，，，，，，，，，，，，，，PLC对外控制的安装接线，，，，，，，，，，，，，结束语，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，参考文献，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，间继电器、中间继电器来完成，大多以点动，自锁连续运行为主。虽能满足工艺上的基本要求，但其维修费用和在操作层面上，需投入大量的时间、人力物力。在工业发展如日中天的今天，其处于上世纪八十年代末的工控方式和设备，足显出落后。其在工控方式上实现自动化或半自动化，那是免于羞提了。所以，本人就着该车间工艺流程控制上的不足，谈谈如何来为该车间实现自动化或半自动化控制。如果此论点能真正投入到该车间的生产工艺流程中，可减少相应的维修、维护费用，或投入更多的人力物力来满足工艺生产上的要求。同时在生产操作上可以减少相对的财力、劳力为企业创造经济效益。
1.PLC技术的发展及工作特点
1.1 PLC的概述
可编程逻辑控制器，及PLC，是一种可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术与计算操作方面向用户的指令，并通过数 字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
1.2PLC的发展
20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器，可使编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算 机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机噶站起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为PLC（Programmable Logic Controller）。
20世纪70年代终末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型 体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了 它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制 器已步入成熟阶段。
20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30—40%。在这时期，PLC在处理器模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
1.3 PLC的工作特点
可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。
一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长，也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
二、使用方便，编程简单，采用简单的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，远高于其他各种机型。
一、该车间的流程简介
经均料工段对磷矿石进行破碎、筛分、配料后用皮带运输机运输至地下料仓1---20号仓库储存，然后再用变频振动给料机给料，再接着用皮带运输机运进烘干机进行干燥，最后再用皮带运输机运进圆桶料仓储存或经三流程供给下一加工车间。或烘干系统未开车生产时从圆桶料仓里放出直接送三流程给下一加工车间。如图1-1：
地下料仓皮带1104皮带1107皮带1113皮带1115皮带1116分料板烘干机1120-1烘干机1120-2(一流程)皮带1121皮带1126分料板斗提机1127卸料小车皮带1128圆桶料仓1113.1-3皮带1138(二流程)皮带1140下段加工车间斗提机1137皮带1136（三流程）
上图是该车间磷矿石烘干、储存、输送系统流程图。该流程中的电力拖动控制主要以接触器、时间继电器、中间继电器以传统的接线式为主，以一条皮带或若干条分配一个控制柜，皮带的起停由人来人为的逐条皮带去起停。圆桶料仓1113.1-3个仓进料由卸料小车完成。可自由经轨道任进1113.1-3的任意一个仓，但当某一个仓满换仓到另一个仓时，由人去现场去操控进行换仓。同时，当该车间磷矿工艺流程不生产时，皮带运输机还要由人逐条的去停，所以在生产操作上的操作工带来许多的不便，甚至在每个岗位上多出些原本不必要的操作人员。这给操作人员和管理人员带来不便，同时皮带电力拖动控制中枢（控制柜）不够集中维修和维护也带来不便。当该车间有一个集体控室，但只用来磷矿流程模拟板的摆放和一些“就地”、“联锁”等简单的控制。
二PLC与传感器对该车间磷矿输送系统的控制情况的选用 为改进该车间磷矿输送系统控制的情况着几点考虑：对PLC对外控制I/O分配的选用。PLC的选用着重考虑用三菱FX2N系列的PLC，该产品的编程易于编程人员着手。同时，为以后维护维修上，但凡有电器控制基础的维修人员也轻易着手维修或更改程序。同时考虑到该产品的编程软件还带有仿真功能，便于在偷用之前调试。综上所述：根据该车间磷矿生产输送的工艺流程上的十三条皮带的考虑，在PLC的选用上从PLC的I/O上应选择FX2N—48MR—001系列PLC，该产品输入输出点各为24点，足够满足对十三条皮带运输机点数控制的要求同时也满足PLC内存或在I/O接点控制余留10%空位的要求FX2N系列PLC的基本指令运算速度0.08us/指令的运算速度，足够满足该车间磷矿输送系统工艺参数上的要求。另外，在传感器上的选用，是着重用于控制圆桶料仓卸料小车的自动控制上。其所要求是：当圆桶料仓1113-1仓满后，经传感器的感应把卸料小车自动换仓到1113-2仓，如此循环。这样就避免了人为地去现场操作换仓。其控制换仓的基本图形2-1所示：
在传感器的选用上，采用料位音叉传感器能足够满足该生产工艺上的要求。料位音叉简介：位音叉又称为物位开关或料位极限开关。音叉式料位开关是一种新型的无谓限位开关。音叉由晶体管激励产生振动，当音叉被物体浸没时振动频率发生变化，这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关信号。其特点是适应性强： 料不同的电子参数，密度对测量均不产生影响。结垢、搅动、湍流、气泡、振动、中等粘度、高温、高压等恶劣条件检测也无影响。特点是免于维护：由于音叉限位开关检测不受被测介质电参数密度的影响，所以无论何种物体、液体都不需要现场调教。总之，用料位音叉开关来实现圆桶料仓1113.1-3之间换仓工作，能满足其间自动换仓的要求。避免操作人员去现场进行换仓。
三PLC控制中枢与远距离控制的几点思考。
由于该车间皮带运输机分布面广，在集中控制上要达到理想的近距离控制便不容易。另外，在PLC所安装的环境也受到磷矿粉尘的影响。同时在控制柜距离用线上考虑，其PLC所安装的控制中枢与各台皮带运输机的距离上也应做响应的考虑。
综上所述的几点，本人做了以下几点思考： 为保障PLC在工作期间不受磷矿粉尘的影响，把PLC控制中枢假定安装在该车间集控室。在磷矿流程的分布上看，集控室为前后两段磷矿流程线的中点，这便于在安装PLC时排电力线能缩短相应距离，节省用线。为然后在维修上的方便，把电力拖动部分控制的交流接触器和PLC整合安装在一个控制柜上。但考虑到PLC和接触器工作时不受相互干扰，分别安装在两个控制柜上。为操作工操作方便，可用多地控制来满足操作要求。
在设计PLC接线时，考虑突发事故时的紧急停车按钮。
四 按操作流程要求编写程序PLC程序
1、为书写方便和不更多占用本文太多空间，本人把该车间的十三条皮带运输机暂改为五条，同时也能达到书面了然直观。该车间对皮带运输机的工艺要求为：逆起顺停。按皮带长度的不同程度和对皮带运输机起停时间的不同，其工艺控制方式也不同。该车间最长的那条皮带约为400m，以皮带1.5m/s算：
（1）1.5mx60s=90m
（2）400m÷90m/min=4.4min 据该车间的情况有时候在皮带会有料，所起在皮带启动时每条皮带启动时间设为25S，停止时按最长那条皮带上的余料为准，把每条皮带的停止时间一致设为4.4min=2640ms（因为该车间的皮带长短差异不太大），上面的数字2640ms以PLC编程元件中的定时器100ms定时器作为该程序上的编程元件。综上述和计算结果，该车间的工艺流程控制程序为下图：
X0SETS20STLS20X2ZRSTS0S29X3X4X5X6M8002SETS0X2STLS0Y4T0K50T2SETS21STLS21
Y4Y3T1K50S22S22Y4Y3Y2T2K50T1SETSTLT2SETSTLS23S23Y4Y3Y2Y1T3K50S24S24Y4Y3Y2Y1Y0T3SETSTLX1SETSTLS25S25
Y0T4K2640Y1Y2Y3Y4T4SETSTLS26S26Y1T5K2640Y2Y3Y4SETSTLS27S27Y2T6K2640Y3Y4SETS28
Y3T7K2640Y4T7SETSTLS29S29Y4T8K2640T8SETS0RETEND
2、以上PLC程序是十三条皮带运输机简化成五条后的顺空程序。其X0和X1是启动和停止，X2—X6是行程开关（皮带拉线开关）的出点，其功能为： 主要按下X2—X6中的其中一个按钮整个流程就会停止运行，和M8002脉冲元件并接的X2常闭按钮元件是为了X2—X6动作后还保持S0的初始脉冲便于在下一次的启动。如果不并接X2元件，S0就得不到初始脉冲，在之后启动程序就启动不了。T0—T3为启动延时定时器，T4—T9为停止延时定时器，其目的是为了达到走完皮带上的余料。
3、下图为圆桶料仓1113.1-3之间卸料小车自动调仓的程序，其达到自动的主要以料位音叉开关为主。程序中X10、X11、X12为音叉A、B、C的料位信号源：当卸料小车在1113-1仓上，料未满的音叉得不到信号的时候，卸料小车停在该仓上进料，1113-1仓满后，音叉B开关X11得到信号后，卸料小车延时前进5秒后停在1113-2仓上进料，如此推进。而当1113-3料仓慢则卸料小车电机反转向后退（向后退是1113.2—1113.1仓已放空）后退5秒后停在1113-2仓上进料，当该仓料满后,X11得电往1113-1仓并对该仓进料，如此循环。为了正反转电机不相互影响，该程序中设置了互锁。图中Y5为正转，Y6为反转。程序如图4—1：
X10X11T9Y6Y5T9K50X12Y5X12X11T10K50T10Y5Y6X10Y6END
4、在生产过程中，如遇突发事故需紧急停车时，在安装接线的时候有和皮带拉线开关串接的急停按钮。把X2—X6中的任意一个开关接到主控制作台上，可实现上述紧急停车功能。五 对PLC程序的调试
对PLC程序在线仿真调试，当PLC程序编写好以后，依赖FX2N系列PLC仿真软件在线上传仿真。对所控制流程熟悉后，看PLC仿真动作软件的动作顺序或时间动作顺序进行仿真在线修改程序。看PLC仿真动作是否符合工艺流程走向的要求。对PLC上传控制程序进行流程模拟。在很多实践经验中表明，很多编写出来的PLC程序虽然能在FX2N仿真软件中正确扫描并无误的读写出来，但当上传到PLC机里面后，在很多逻辑顺序上PLC会读出错误信息。这些错误往往出现在应用指令或编辑元件顺序上出现错误。所以，在接线投运之前是有必要进行流程模拟仿真调试的。其仿真调试方法如下： 在PLC输入端子上接入起停开关信号。在输出端子上接上若干接触器或灯泡等能反映信号源的东西来进行流程仿真。看PLC上“信号源”动作的顺序、时间和生产流程汇中的参数做比对。当仿真无误并确保PLC无误动作后，进行流程控制电路或电力拖动电路的接线并空载调试。
六 对PLC对外控制安装接线
在展开对PLC控制线路进行接线之前，为确保接线工作无误，要先画出PLC对外控制I/O接点的接线图。同时在设计控制图时，要有安全方面的保障，如急停皮带拉线开关等。对该车间磷矿流程系统设计的安装接线图6—1：
KM1SB1SB2音叉A音叉B音叉CSQ1X2SQ2X3X0X1Y0KM2Y1KM3X10X11X12Y2Y3SQ3SQ4X5KM5SQ5X6X4KM4FR1FR2FR3FX-2NPLCY4Y5FR4FR5COMY6COMAC220VKM6正转（卸料小车）KM7反转（卸料小车）
当把控制电路和主电路的线全部接上后，在进行空载起停试车，看是否达到工艺流程上的要求，在各个参数上重新作比对，看各个参数指标是否延误动作或误动作等。全部调试完毕后可正式投入生产。七 结束语 在工业发达的今天，在工业生产活动中，如果没有自动化或半自动化控制的设备，在或者没有自动化的操作系统，则必须是要投入大量的人力物力来完成生产，这样，在工业生产活动上的投入，是不可用“操作麻烦”等来形容的，同时也无法创造更大的经济效益。所以，在工业发展发达的今天，在工业企业中要拥有的不止是精锐的员工队伍和领导班子，靠的也不止是企业坚实的产业基础，而是在生产设备上的先进，所谓“磨刀不误砍柴工”与其整天花时间在维修不成器的设备上，不如拥有精良的设备顺利的生产。同时，在设备控制上的问题，也是作为我们维修电工人员值得考虑的问题，凭自己丰厚的工作经验，实现在生产设备的控制上。在如今自动化控制设备纷繁涌现的局势下，与传感器的配合应用，是完全可以达到自动化控制的。
致谢
本文非常感谢广东省国防科技技工学校的赵贤毅和卢梓江老师的指导！并对本文的修改提出了宝贵的意见，谨此表示感谢！
八、参考文献 可编程序控制器原理、应用与实训 王兆明.-北京：机械工业出版社，2008.1 2 可编程序控制器原理及应用技巧 薛迎成.-北京：机械工业出版社，2010.2 3 现代传感器技术
斐蓓.-北京：电子工业出版社，2010.8 4 电工快速识图 齐宝林.-福州：福建科学技术出版社，2005.1 5 图解PLC与电气控制入门 张华龙.-北京：人民邮电出版社，2008.9
第三篇：电工技师论文
技师专业论文
（宋体二号加粗）
题目：变电运行设备的自动化技术与维护工作分析
（黑体三号）
姓 名： ×××（宋体小三）
职 业： 电工
身份证号：
鉴定等级：技师（高级技师）
单 位：
二〇一三年三月三十日
变电运行设备的自动化技术与维护工作分析
（黑体三号）
内容摘要（黑体四号）：（宋体四）
随着我国科学技术的发展，计算机科学技术正在被广泛的应用于各个领域当中，变电运行设备也引进了自动化技术。这些技术的引进使变电运行设备更好的适应了现代社会对变电系统的需求，也实现了变电工作中的无人作业的要求，有效的降低了事故发生率，切实的保证了相关工作人员的生命财产安全。本文为主要围绕着变电运行设备的自动化技术与维护工作进行分析探讨，系统的阐述了变电运行设备的自动化技术和与之相关的维护管理工作，希望文中的内容能够帮助推广自动化技术的应用，推动电力事业的发展。
关键词（黑体四号）：变电运行设备；自动化技术；维护工作
目录（宋体小三）
引言.....................................................................1
第1章 智能化系统...........................................1.第2章 状态分析...............................................5 第三章 结束语...................................................6 参考文献..............................................................6
（宋体四号）
引言（黑体四号）：
随着自动化技术的发展，我国的电力系统也在广泛的引入自动化技术。因此，越来越多的无人值守电站被广泛的应用于生产工作当中。因此，要确保变电设备正常运行性，就要求做好智能化系统的维护工作，确保智能化系统的正常运行。
下文将围绕着自动化系统以及自动化系统的维护工作展开，详尽的介绍这方面的内容。
正文、结论：（宋体四号）第1章：智能化系统
变电运行设备自动化系统是确保变电系统安全运行，提高变电设备运行经济运行水平的重要技术手段，变电运行设备的自动化系统的运行状况将直接影响变电的安全、经济、优质运行。
一、系统构架
变电运行设备的自动化系统是以现代化的信息技术的各种智能型装置的应用为基础的，为实现设备的状态检修提供了技术支持，不过，由于国内外的各中变电站设备和监控设备的差异，这就导致了综合管理设备运行信息的难度特别大。文中的自动化系统主要涵盖了远程维护和管理的功能，其设计的基础是设备状态检修，并结合了信息处理技术和现代通信网络技术，使电力自动化设备拥有了故障示警、诊断、维护、检修等功能，有效的降低了设备维护的资金投入，同时缩短了维护周期，从而使变电设备能够更多的用于正常运行。该自动化系统能够运用现代专业通讯手段完成远程控制和在线监控、系统维护以及程序升级等，管理方便的功能有故障预警和故障诊断等自动化功能，确保了变电设备的自动化系统的稳定运行。
该变电设备自动化运行设备采用了多层结构体系，本系统的特点是开放性、灵活性和可扩展性，具体系统结构可以参考下图。
图1
本系统充分考虑了变电设备以及后台设备的复杂性，因此采用了维护界面，通信方式可以是数据网和专用光纤，支持各种应用协议。这样就能够实现数据查看、运行状况监测、设备故障预警，还有相应的诊断和维修功能。其实系统的配置是可以根据具体的情况进行不同的配备的，配置还是比较灵活的。变电运行设备的运程维护部分主要包括了两个大部分，即通信处理和业务后台管理两部分。这里前置机和通信设备之间是有物理连接关系的，所以要有固定处理，但是数据库服务器则可以有选择的与前置机放置在一台，也可以放置在不同计算机上。该系统能够通过专线和电力数据网等网络连接方式，对厂家提供的软件进行统一管理和维护，从而实现无人作业的远程维护。
二、系统设计
该系统主要有以下五个部门组成：网络平台、数据库、前置子系统、后台分析子系统、web服务子系统等。由于篇幅限制这里就不在对这五个部分进行一一的阐释。不过，相关内容的研究都已经比较成熟，可以参见相关的参考资料。
三、系统功能
系统的功能主要包括了八个功能：规约处理功能、通信处理功能、异常报警功能、设备管理功能、WEB服务功能、设备健康状况分析功能、知识库管理功能、设备故障诊断分析功能等。
1、规约处理
系统的规约处理功能是通过前置子系统实现的，前置子系统中的规约库是独立存在的，不受其他数据库的影响，规约通过独立动态库方式实现规约。
2、通信处理功能
系统的通信软件是我们日常生活中经常见到的商业通信软件，但是由于设备运行的需要系统的，通信软件是独立于平台软件的。该系统具有独立的通信处理能力，该系统没有特殊的串口要求，也支持各种流行的网络协议。数据通信方式非常多，通信部件通常采用服务器和终端服务器结合的形式，系统连接是直接通过TCP/IP协议与前置子系统的连接。
3、设备管理
变电设备的自动化职能系统可实现基本应用管理，主要有信息调度、参数修改、状态监测、数据存储等功能，同时还能通过信息采集板实现维护功能和后台系统维护功能。
信息采集板维护功能包括查看工作状态、内存查看修改、运行库参数修改、实时数据查看、子模块和处理器的通信转台查询和一些特殊维护，如系数整定和修改参数等。
4、Web服务
系统的Web服务功能是以HTTP等应用协议作为基础的，系统的人机界面简明清楚，界面的编程语言和操作系统的菜单风格是一致的，操作简洁，菜单也非常清楚明晰。该系统能够实现分级管理和分权限管理的功能，无论是查询、维护或系统参数修改等权限，都可以设置密码，避免泄漏设备的数据信息，确保变电设备运行系统的安全运行。系统的知识库管理功能实现了诊断数据格式和规范的共享，大大增加了数据库的开发性。
5、知识库管理
该系统中的专家系统是不同于传统的专家系统的，系统的知识库管理功能能够对设备运行故障和相关的数据参数进行收集，从而不断的丰富数据库的内容。第2章：状态分析及故障诊断策略
系统之所以具有故障诊断处理和状态分析等功能，主要是结合了专家系统、人工智能网络系统、粗糙集理论、多智能体系同等多种诊断手段，从而实现对智能设备的运行状况分析。同时可以利用多种预算方式实现智能化设备运行状况进行预警，还能综合分析诊断故障产生的原因，并结合相关的数据信息实现最佳维护方案的设计功能。系统能够将各中不同的故障案例存入数据库，以便作为后续工作的参考依据。
我们都知道，智能化系统之所以能够实现自动处理功能，就是通过对相关的数据收集和状态监测，并以此为基础，并结合相关技术，从而实现了该系统的上述功能。系统采用的技术以及其主要环节可以参照下图。
图2
对于一些常规故障，系统能够根据相关的方案实现自动恢复功能；如果故障是其他一些故障，系统也能够提供相关的维护处理方案。不过，维护工作还是需通过专门的设备维护人员来进行确认，确保变电系统的稳定安全运行。第三章 结束语
随着我国计算机技术的不断进步和发展，越来越多的电力系统引进了职能化系统。变电运行设备的职能化技术也被广泛的应用于变电站中，实现了无人作业的远程控制和监督功能，在很大程度上满足了现代变电站和变电系统的需求。本文通过对变电运行设备的自动化技术与维护工作的分析，比较详尽的介绍了系统的设计和其具备的系统维护功能，该系统有效的保障了变电运行设备的稳定运行。
参考文献：
[1] 高卓,罗毅,涂光瑜.基于分布式对象技术的变电站远程维护系统[J].电力系统自动化, 2002,(16).[2] 郝晓弘,苏渊.基于Web的变电站远程监控系统[J].电网技术, 2003,(07).[3] 郭创新,单业才,曹一家,韩祯祥.基于多智能体技术的电力企业开放信息集成体系结构研究[J].中国电机工程学报, 2005,(04).[4] 吴钟飞.变电站自动化系统若干问题的探讨[J].广东科技, 2008,(04).[5] 龙林德,李晶,刘莉莉.基于IEC62351的变电站自动化系统通信安全的研究[J].长沙通信职业技术学院学报, 2010,(03).[6] 李光文,廖宏.无人值班变电所主变压器运行工况监控和设备状态监测系统的整合设计与实现[A].2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C], 2006.
第四篇：电工技师论文
广东省工人技师职务申请
评审论文
论文题目： PID控制器和失压报警
姓名：
申报技术工种名称：维修电工技师
时间：
广东省劳动和社会保障厅
标题：浅谈PID控制器和失压报警 论文摘要 ：建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。根据高层写字楼用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了原供水系统存在问题，水资源浪费，管网系统待完善的问题。提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。
关键词：恒压变频供水 PLC 自动控制
目前高层建筑的供水方式有两种：分一次供水和二次供水。一次供水在低层中是主要是由自来水公司有足够的水压直接供到用户，一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须 “提升”水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。二次供水是在地下室有个储水池再从储水池把水供到顶层大水池，用户用水从顶层水池放下来。二次供水是很多以前的旧楼；现在新建的高楼都采用一次变频供水，一来可以减少污染二来水压稳定。
恒压供水系统为闭环控制系统，其工作原理为：供水的压力通过传感器采集给系统，再通变频器的A/D转换模块将模拟量转换为数字量，同时，变频器的A/D将压力设定值转换成数值量，两个数据同时经过PID控制模块进行比较，PID根据变频器的参数设定进行数据处理，并将数据处理的结果以运行频率的形式控制输出。PID控制模块具有比较和差分的功能，当供水的压力低于设定压力，变频器就会将运行频率升高，相反则降低，并且可以根据压力变化的快慢进行差分调节。以负作用为例，如果压力表在上升接近设定值的过程中，上升速度过快，PID运算也会自动减少执行量，从而稳定压力。供水压力经PID调节后的输出量，通过交流接触器组进行切换控制水泵的电动机。在水网中的用水量增大时，会出一台变频泵效率不够的情况，这时就需要其他的水泵以工频的开式参与供水，交流接触器组就负责水泵的切换工作情况，由PLC控制各个接触器，是工颇有同感供电或者是变频供电，按要求需要选择水泵的运行情况。
恒压供水原理图
通常有压力开关的泵，都是一些高压泵，比如往高楼上送水的泵，为了是让达到一定压力后，水泵停机，避免没有负荷但水泵也一直在那转，浪费电，同时蓄能罐的作用不会让压力立即丧失，所以不是大
PID 量用水水泵也不会启动加上有一个气压罐有维持压力的功能，只要不是大量用水在深夜不用启泵可以稳定压力不下降。
本物业公司采用的一次供水系统，上区塔楼客户是办公为主，下区裙楼客户有餐厅超市为主；分别以变频泵和两台公频泵以及一个恒压泵组成一个系统，高区的变频和公频泵功率都是7.5KW恒压泵是3KW，扬程是120米，出水流量12立方米每小时，低区的变频和公频泵功率为5.5KW恒压泵是2.2KW，扬程是90米。当用水高峰时变频泵公频泵组合启动运行，晚上用水很少时以只有运行恒压泵就可以满足用水。前一段时间因为PID控制器死机造成变频器不停机而烧坏变频器使供水压力低客户投诉，而公司重新换了水泵控制器PID以及变频器，当时为了省一些资金没有更换控制柜的一二次线路和开关等继电器，也可能因为高区用水有些地方渗漏在晚上变频也会频繁起动加压，设备是2005年按装的，用了将近有四年多，设备将进入老化更换期;加上用水量渐渐加大后，低区用水显得有些吃力，有时候三台水泵都会在用水高峰时间启动从而使变频器老化加快，水泵启动太过频繁。对于这种情况公司准备增大水泵功率来弥补高峰用水时频繁启泵现象。
对于高区晚上变频泵不停泵现象，而且PID控制器常出现黑屏情况，有时会全部显示“888888”代码。分析了可能几种原因：1.二次控制线路变压器因散热不好有损坏的情况，使变出来控制PID的直流电压会偶尔增高，PID出现自我保护切断电源。如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。2.因为新换的PID和变频器与原来控制线路有些不同更新一些功能，使有些控制线多出来没有接的地方还放在控制柜中。加上原来的施工压力反馈信号线没有加屏蔽线，会受到强电干扰压力误报也会也出现死机和黑屏。3高区晚上用水很少而变频泵却出现很少停机情况，除了一些高层卫生间感应水龙头关不严有渗水，有部分主管因施工问题有些点漏现象，还是就是气压罐里面进水过多使氮气泻漏不能维持稳定压力，变频泵也会启动不停。4.高区水泵之间的止回阀关不严出现水泵抽水短路情况,因为晚上到了深夜十二点后摸到高区的出水管有发热的情况。
针对上述几点问题，进行逐步解决。1.首先更换高区的二次控制线路和变压器，将多出来的控制线抽出对压力反馈线改为屏蔽线。减少噪声干扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，其接线不能超过20 cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时（超过100 m），这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地，必须在专用接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。2.在电柜后门变频器部位加装两个小排气扇来解决散热问题。变频器冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为10000～35000 h。当变频器连续运转时，需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行3.检查高区水泵之间出水口的止回阀，对回不到位的阀进行维修和更换使出水不能从止回阀回到另一台泵中。4.放出气压罐中的水，并更换里面的气囊重新加氮气。造成气囊损坏可能是上限压力调过于高，把上限压力调到1.45MP。定时到楼层去检查对感应的水龙头及时维修和更换电池，这样也可以减少水资源的浪费。另外对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：(1)环境温度是否正常，要求在-10℃～+40℃范围内，以25℃左右为好；
(2)变频器在显示面板上显示各种数据是否正常；(3)显示面板上显示的字符是否清楚，是否缺少字符；(4)用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味；
(5)变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅；坏了及时更换。(6)变频器运行中是否有故障报警显示；发现及时针对处理。(7)检查变频器交流输入电压是否超过最大值。极限是418V(380V×1.1)，如果主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行，也会对变频器线路板造成损坏。晚上用电负荷少电压就会升上去，可以手动减少配电房的无功补偿。
水泵房离电房值班室比较远，有没有固定的巡查时间，为了更完善供水系统的准确性，在高、低区压力表上接上失压报警控制装置。可以在水泵失压时马上做出反应使供水的质量更加可靠，尽量减少客户的投诉。下图的大至原理是这样：当高、低区有压力低于设定下限压力时，这时压力开关触点发出信号经过时间继电器延时几秒钟，警铃得电，发出报警声音。同时也利用浮球液位控制器加装了水泵房若市政水浮球失灵满水报警，因为本部门重要电器设备中央空调、变压器等都在负三层，以杜绝水淹没设备重大事故出现。改装维修后,PID控制器运行比较正常,一个月偶尔会出现一次黑屏不会象以前一样每天会出现两三次黑屏故障,而且散热效果比较好,没有再出现变频器损坏情况.,高区用水晚上只要没有人用水会在后半夜停泵压力维持相当一段时间。(附失压报警图)
感谢：
第五篇：电工技师论文
**省技师高级技师 综合评审论文
论文题目：关于XK5-9/90-KBT矿用防爆蓄电池式电
机车在短距离循环车场中的改造和应用
姓 名： * * * 身份证号：************** 准考证号： 所在单位：************** 考评职业： 电 工 报考级别： 技 师
关于XK5-9/90-KBT矿用防爆蓄电池式电 机车在短距离循环车场中的改造和应用
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【摘 要】 XK5-9/90-KBT电机车是我国湘潭电机股份有限公司在2005年初制造的一台矿用防爆特殊型电池式机车。它适用于含有瓦斯（甲烷）及煤尘爆炸危险性的煤矿井下且坡度不大于3‰的回风巷运输矿物、器材。由于本电机车是采用可控硅脉冲技术，将蓄电池组的直流90V电压平滑地变成直流可调电压，加到牵引电动机上，使牵引电动机端电压平滑地改变来调节机车的速度，所以其起步速度相当缓慢，相对原来的机械控制器来说，减少了机车起步时带来的冲击，运料时比较安全，所以在煤矿井下物料运输当中得到广泛应用。但是在运输距离不长，且循环运送物料的车场当中，机车频繁起动，速度又不能过高，此电机车电路的特点是运行速度靠改变付可控硅与主硅触发脉冲的间隔来改变电机两端电压调节速度。由于长时间处于低速运行状态，频繁起动，工作电流较大，特别在运输大件物料(液压支架等)时，导致烧毁。触发电路开关频繁，特别容易损坏，加之此电机车控制箱是防爆式，结构紧凑、空间狭小、紧固点多，难以拆卸。且脉冲控制部分半导体元件和连线焊点过多，在维修时须用电烙铁和无线电维修用工具，在矿井中维修条件是可想而知的。
所以在煤矿一些特殊环境下，寻求一种不淘汰现有设备，稍加改装，就能使其维修成本不高，运行状况良好，不乏是一种明智举措。【关键词】煤矿；蓄电池机车；改装
XK5-9/90-KBT电机车是我国湘潭电机股份有限公司在2005年初制造的一台矿用防爆特殊型电池式机车。它适用于含有瓦斯（甲烷）及煤尘爆炸危险性的煤矿井下且坡度不大于3‰的回风巷、车场运输矿物、器材。由于本电机车是采用可控硅脉冲技术，将蓄电池组的直流90V电压平滑地变成直流可调电压，加到牵引电动机上，使牵引电动机端电压平滑地改变来调节机车的速度，所以其起步速度相当缓慢，相对原来的机械控制器来说，减少了机车起步时带来的冲击，运料时比较安全，所以在煤矿井下物料运输当中得到广泛应用。它的电气控制原理图如(图一)
图一
具体工作原理如下：
操作司机控制换向手柄，指向机车需要的运行方向，此时牵引电动机磁场绕组接通。同时；skf9触头闭合，触发控制盒获得电压，通过GZ1、R6使稳压电源得电开始工作。由于sk4常闭触头此时是闭合的，106端子得电，付硅触发单元开始工作，发出付可控硅触发脉冲，触发kz2。Skf9闭合后，kz2已通过GZ4、R8获得蓄电池电压，所以即被触发导通，此时主手柄是位于“0”位。
操作司机控制箱主手柄从“0”位移至“合闸”位（约转动到300）sk1闭合，电源经由sk1→M1和M2→C→KZ2→20向换向电容C预先充电。当换向电容C的电压UC充到等于电源电压时，付可控硅KZ2即自行关断。继续操作主手柄有“合闸”位移至“调节”位（约350）时，sk3闭合，101端子获得电压，主硅触发单元工作，间隔一定时间发出触发脉冲，同时触发可控硅KZ1和KZ3。KZ1导通后，DK与C组成的LC串联谐振，振荡后，换相电容C的极性反向。此时KZ2即为正向阻断。来自付可控硅触发单元的触发脉冲，可使KZ2导通，KZ2一旦导通，C上的反向电压使KZ1关断，换相电容器C则经由KZ2充电。完成了一个工作周期。
当由KZ1、KZ2、KZ3、DK和C组成的直流续断器开断时，由电动机电流经由GZ1续流。若主手柄在此位置（约350）继续停留，则主回路将如上所述周期性工作，电动机获得较低的电压，机车起动，低速运行。
操作主手柄由“调节”位（约350）继续向前移动时，主手柄驱动磁钢，在调磁钢机构中移动，即可改变付可控硅触发脉冲的间隔，司机控制箱输出电压（即加在电动机上的端电压）也随着主手柄的前移不断提高到最大调节电压）。机车速度也不断提高。
主手柄移动至约“1300”位置时sk4常闭触头打开，而常开触头闭合。Sk4常闭触头打开后，106端子无电压，付可控硅触发单元停止工作，kz2阻断。Sk4常闭触头闭合后，KZ1处于全导通。电动机经KZ1接近全电压，速度较高。主手柄移至终点位置（1500）时，sk2闭合，直流续断器被触头sk2短接，停止工作；kz1自行关断，机车全电压运行。
主手柄由全压位退回“0”是的工作过程与上述相反。
但是在运输距离不长，且循环运送物料的车场当中，机车频繁起动，速度又不能过高，根据以上电路原理可知，此电机车电路的特点是运行速度靠改变付可控硅与主硅触发脉冲的间隔来改变电机两端电压调节速度。由于长时间处于低速运行状态，频繁起动，kz2、kz3工作电流较大，特别在运输大件物料(液压支架等)时，导致烧毁。触发电路开关频繁，特别容易损坏，加之此电机车操作间特小，控制箱是防爆式，结构紧凑、空间狭小、紧固点多，难以拆卸，每次维修几乎都要把整个控制箱挪出，拆掉电源排线，很是费事，且脉冲控制部分半导体元件和连线焊点过多，在维修时须用电烙铁和无线电维修用工具，在矿井中维修条件是可想而知的，这是此电机车令人遗憾的地方。
大家都知道电机车的控制箱是电机车的核心控制部分，好比人的大脑，如果它经常损坏，不仅增加维修量，而且影响生产。在我矿，许多短距离循环车场都使用此电机车，经常维修，正常使用率很低。为此我对此电机车做了如下改动。
去掉脉冲电路板及其连线和控制部分，再去掉kz1、kz2、kz3以及续流电路部分。然后用一块阻值0.2欧，额定电压48V，额定电流40A的防爆电阻串入两电机电路中。只保留SK1、SK2、skf1、skf2、skf3、skf4、skf5、skf6。改动后的电路原理图如（图二）
图二
电路中增加电阻R是为了在低速起动时降低牵引电机端电压和减少电流，使机车稳速起动。保留sk1、sk2、skf1、skf2、skf3、skf4、skf5、skf6是为了实现机车的换向运行。去掉了脉冲电路板及其控制部分和kz1、kz2、kz3以及续流电路部分，使控制箱空间大为增加，检修更为方便。具体工作原理如下：
操作司机控制换向手柄，指向机车需要的运行方向，（前进时skf1、skf3、skf5 闭合。后退时skf2、skf4、skf6闭合）机车在起步时，控制主手柄从“0”位移至“合闸”位（约转动到300），SK1闭合，电源经由SK1→R→M1→M2→20；电阻R、电机M1、M2在电路当中均为串联，速度最低。
继续旋转主手柄“1300”位置时SK2触头闭合，电阻R被短接，两电机电流增大，速度稍有提高（为中速），此时两电机在电路中仍旧串联，只是甩掉了电阻R。
从以上电路可以看出，改动后的机车只有两种速度；低速和中低速。（短距离循环车场也不需要过高速度）非常适合短距离循环车场的使用，保持原有操作顺序，机车性能也没有多大改变，而且电路简洁，一目了然。一般维护者一年当中只需更换一两次触头。实践证明，从我矿使用此电机车的单位对比当中发现；改动后的电机车经常在良好运行状态，长时间无需维修，生产效率大为提高。
对此蓄电池机车的改装并不代表我对此电机车有不好的评价，只是它的电气工作性能在煤矿有些场合下不是多么适应。我的改装有点现代技术倒退的感觉，但它在我说的环境运行条件下效果很好，非常实用。试想，一台技术先进，结构复杂的设备用在它不适应的地方，导致故障频发，维修不断，影响生产，那我们还用它做什么。而对它稍加改装就能使其维修成本不高，运行状况良好，不乏是一种明智举措。
其实相同条件下，最简单、最实用的东西才是最先进的。
【注 释】： 线号“1”为电源正极，“20”是电源负极。“3”、“4”、“5” “M110”分别代表“M1”电机的C1、C2、S1、S2； “7” “8” “9” “M2”分别代表“M2”电机的C1、C2、S1、S2 【参考文献】：XK5-9/90-KBT电机车电气原理图（湘潭电机厂2005年3月出版印刷）
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