汽轮机转速控制系统

汽轮机转速控制系统（精选七篇）

汽轮机转速控制系统篇1

1 工艺流程1

蒸汽复水系统工艺流程如图1所示,主蒸汽参数为10.5MPa(10.0~11.5MPa)/510℃(500~520℃)、汽轮机进汽量250t/h、抽汽压力4.2MPa,汽轮机要满足26 066k W、5 477r/min工况时,抽汽量为182t/h;辅助蒸汽参数为1.4MPa/260℃,设有两级射汽抽汽装置。抽汽就是在保证汽轮机正常工作的前提下,把多余的蒸汽通过0802阀输送到高压蒸汽管线,以节约能源。

2 汽轮机组开车过程简述

汽轮机组的开车条件:润滑油总管压力正常,防喘振[1]阀全开且阀门回馈正确,裂解气入口阀全开,出口阀全开,汽轮机速关阀全开,中低压平衡管注气和火炬气压差正常,盘车电机停止。润滑油冷却器后温度在设定范围内,机组转速为零,停机联锁条件没有触发且已复位。如图2所示,全部满足条件(启动条件画面状态栏全部变成绿色,不允许启动变为允许启动且是绿色),允许启动灯亮,调速画面的工作状态由模式0停机状态进入允许启动模式1状态。之后,按下启动按钮,汽轮机将按照升速曲线(图3)自动升速。调速器在不同阶段设置不同的速度目标值,并以规定的斜率产生实际转速控制设定点。升速过程中有一段暖机模式2,时间分别为冷态5 0 min、热态20min,达到暖机速度时自动停留规定的暖机时间并提示暖机倒计时。

如图4所示,计时结束后升速按钮由不可用变为可用,点击升速按钮汽轮机开始升速。当达到2 000r/min时点击保持按钮,转速将停在2 000r/min。此后进行机械检查模式3。机械检查结束后,点击升速按钮,汽轮机组将继续升高转速,进入模式5,先快速越过临界模式5的转速2 569r/min,然后到达调速器最小控制转速并保持该转速。临界区如果不能在规定时间内完成,则自动返回临界区底限并发出跨越失败报警。这时调速画面的转速设定就可以使用了,操作人员可以在最大调速器转速和最小调速器转速范围内随意输入数值。裂解气压缩机的正常运行转速是5 112r/min,当汽轮机转速在正常运行范围内时,进入正常运行模式6。正常运行模式的调速包括ITCC控制和现场控制,而ITCC控制又分为转速串级和抽汽调速控制模式。

3 机组控制与相关逻辑的修改

通过喘振与调速解耦[2]模块来调节性能控制器,对压缩机出口压力进行控制。可以从HMI/DCS调节压缩机出口压力的设定值。实际速度设定值按照设定的升速速率600r/min达到目标速度。若压力比达到1.15,喘振控制[3]激活,可以通过HMI/DCS选择喘振控制的自动/手动/半自动模式。

在喘振区有一条红色的喘振线,还有一条黄色的线是要进入喘振区的报警线,它与喘振线的距离由喘振初始裕度控制在手动状态,由工艺人员控制防喘振阀的开度。当到达喘振区后,防喘振阀失电全开。在半自动状态,当坐标点进入黄色报警线以内时,由自动控制程序开始控制防喘振阀的开度。喘振点的x坐标是一段入口流量除以一段进气压力,y坐标是二段进气压力除以一段进气压力。

串级控制主要以压缩机入口压力为主,主要的控制参数是设定压缩机的入口压力,以保证压缩机入口压力稳定,压缩机的转速为辅助参数。因此,串级控制调节转速时,需要在压缩机组和相关系统平稳工作时才能投用,如果有一个小的扰动,ITCC会对机组进行调节,使机组重新平稳工作。但过大的波动仍然会导致ITCC进行调节时,机组的转速、介质流量和出口压力变化过大,导致机组产生波动。为此,建议在系统不稳定的情况下不投串级控制,在系统稳定的情况下尝试投入压缩机入口压力串级控制[4]。

转速控制就是用汽轮机组的转速来控制压缩机的出口压力,以压缩机的转速为主。主要的控制参数是设定压缩机的转速,以保证压缩机入出口压力正常稳定。在实际控制中一般采用转速控制模式。

当压缩机在运行模式中转速和压力平稳时,就可以投用抽汽控制[5]。在投用抽汽控制后,由于裂解气压缩机的抽汽压力有时不平稳,出现抽汽压力低低联锁,在发生联锁时抽汽速关阀失电,抽汽速关阀全开,抽汽控制取消;汽轮机抽汽压力低低联锁在没有发生联锁时,抽汽电磁阀得电,抽汽阀可以自动开关(抽汽阀是图1中的0802,位于汽轮机和压缩机之间)。在压缩机的实际运行过程中,经常发生抽汽速关阀自动失电关闭的情况,很不利于操作,致使抽汽程序很难正常投用。经过与压缩机厂家的沟通研究确认,将抽汽速关阀的联锁条件改为机组在运行模式下,抽汽速关阀得电,机组离开运行模式,使抽汽速关阀失电。汽轮机抽汽压力低低联锁将与抽汽控制是否取消没有直接关系。在需要抽汽时,确认机组当前处于运行模式,并到现场将抽汽速关阀手动打开。在程序中删除抽汽联锁01PIA30951LL输出到抽汽电磁阀联锁条件的程序输入块,添加压缩机运行模式i875-smode不小于6,即压缩机工作在运行区抽汽电磁阀得电,修改前后的逻辑对比如图5所示。

程序修改后,确实杜绝了抽汽投用后经常退出投用的现象,但是在抽汽投用后对压缩机的平稳运行带来了很大的波动。在抽汽刚投用时,压缩机的转速波动很大,压缩机只根据设定的抽汽压力值调节抽汽调节阀的输出值,没有顾及转速调节阀的开度,在抽汽投用的瞬间,转速调节阀开度瞬间由40%~60%跨到90%~100%,抽汽阀的开度由100%直接降到50%左右。有时转速调节阀开到100%,而压缩机的转速还在正常运行转速的下限以下,这导致压缩机本身及外围管网等系统产生很大的波动,而且波动的时间还比较长,对整个乙烯装置的平稳运行、操作人员的操作等带来很大的难度。

经过仪表工程师和厂家技术人员的共同探讨研究后发现:在抽汽没有投入控制时,抽汽调节阀阀位控制值没有自动跟踪抽汽调节阀的实际阀位。所以在抽汽投入控制时,抽汽调节阀阀位控制值与当前抽汽调节阀的实际阀位不一致,在两者变成一致的过程中,机组转速波动较大。经与厂家程序人员进行沟通,确定程序修改为不抽汽时,抽汽调节阀阀位控制值自动跟踪当前抽汽调节阀的实际阀位。所以在投入抽汽控制时,抽汽调节阀阀位控制值与当前抽汽调节阀的实际阀位一致(图6),这样就不会产生由于二者不一致而导致的机组转速的波动。首先在汽轮机抽汽压力PID06块ROUTPUT和RMANUAL的输出管脚添加判断抽汽是否运行的比较程序,抽汽阀门的实际开度是否大于100%,抽汽压力是否大于设定值,抽汽程序按钮是否按下,以此来决定抽汽压力的输出是否采用主蒸汽转速调节阀转换后的数值。在解耦控制器TWOVLV_INTR04中的RV1和RV2管脚输出添加阀门输出同步程序,实现抽汽不投用时抽汽调节阀阀位控制值自动跟踪当前抽汽调节阀实际阀位,实现数据的同步。另外,图7中的V2_RMP_H代表按下启动按钮时,抽汽调节阀打开的速度单位是%/s;V2_RMP_L代表取消抽汽时,抽汽调节阀打开的速度单位也是%/s。注意,这个速度不能设定得太快,以免对机组产生过大影响。

4 解耦控制

解耦控制系统[6]是采用某种结构,寻找合适的控制规律,消除系统中各控制回路之间的相互耦合关系,使每一个输入只控制相应的一个输出,每一个输出又只受到一个控制的作用。解耦控制[7]是多变量系统控制的有效手段。基本目标是设计一个控制装置,使构成的多变量控制系统的每个输出变量仅由一个输入变量完全控制,且不同的输出由不同的输入控制。在实现解耦之后,一个多输入多输出控制系统就解除了输入输出变量间的交叉耦合,从而实现自治控制,即互不影响的控制。

互不影响的控制方式,已经应用在汽轮机组转速与抽汽控制、发动机控制及锅炉调节等工业控制系统中。压缩机组汽轮机控制采用了汽轮机转速和抽汽压力双调节模块,并经过双阀解耦模块计算修正后分别控制汽轮机主蒸汽进汽阀和抽汽阀开度的控制方案,达到平衡控制汽轮机负荷和抽汽压力的目的。针对该系统在实际应用中出现的问题,通过对抽汽压力控制进行分析表明,该控制方案在机组开车时可起到尽快建立汽轮机蒸汽系统平衡的作用。但在机组开车稳定后,抽汽压力调节会放大抽汽压力波动对机组平衡的影响,切除汽轮机抽汽压力调节能更好地保持汽轮机的稳定。解耦控制既实现了机组预定的复杂调节功能又实现了平稳可靠的运行。

综上所述,凝汽抽汽式汽轮机解耦控制实际就是使抽汽压力达到目标值,其调节速率对转速的控制精度和汽轮机的其他调节量有较大影响,速度越快控制精度越高,但对汽轮机的其他调节量的扰动也越频繁,因此需要择合适的抽汽压力调节速率。多数情况下,压缩机厂家都会有一个初始的PID参数值控制抽汽阀开度速率,具体会根据现场的实际情况来决定。

5 结束语

裂解气压缩机是乙烯装置中的关键机组,该机组的长周期稳定运行是整个装置长期平稳运行的关键控制点,其运行可靠性直接关系到乙烯装置的产品质量。为了最大程度地保证机组的安全、平稳、高效运行,机组采用透平压缩机综合控制系统。针对裂解气压缩机运行过程中,存在的抽汽压力不平的难题,基于EHNK50/71汽轮机的防喘振控制和抽汽控制方案,对抽汽电磁阀的控制逻辑,阀位跟踪逻辑和PID06块的逻辑进行了修改,同时结合解耦控制,实现了机组的安全、平稳、高效运行。

参考文献

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[4]卢京潮.自动控制原理[M].西安:西北工业大学出版社,2010.

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[6]王永初.解耦控制系统[M].成都:四川科学技术出版社,1985.

汽轮机转速控制系统篇2

尼龙厂硝酸一装置汽轮机 (N184) 采用中压蒸汽 (MS) 驱动, 通过联轴器带动空气压缩机 (C124) 运转, 经压缩机压缩的空气与氨气反应生成一氧化氮, 通过后续反应生成硝酸。生产过程中, 通过调节蒸汽进气阀的开度来控制空气压缩机转速, 从而调整生产负荷。当MS蒸汽波动影响生产时, 需要通过调速器的调节来保证生产稳定。

硝酸一装置N184-C124机组2009至2010年运行状况不理想, 自从2010年4月2日检修开车后, 机组转速就时常出现波动。2009-2010年期间, 因N184-C124机组故障造成装置停车3次, 其中2次造成阀杆断裂。

二.汽轮机故障原因分析

为了制定出有效的防范措施和检修方案, 必须清楚故障原因, 造成转速波动的原因主要有三点:

1.装置负荷调整

2.调速器故障

3.管网蒸汽压力波动

以下, 根据现场实际情况, 分别对故障原因进行分析, 找出真正的故障原因。

1、装置负荷调整

仔细检查控制室DCS记录数据和生产指令记录发现, 三次停车当天均为做出负荷调整, 因此排除负荷调整造成的转速波动。

2、调速器故障

装置停车后, 将调速器拆下送至生产监测部转机研究所, 经专业人员解体后, 发现离心飞锤—导阀组件, 动力缸组件润滑良好, 洁净无油污, 零部件也无损坏, 经仔细清洗后回装, 上试验台调校后一切参数正常, 至此可以排除调速器故障。

3、管网蒸汽压力波动

查看控制室透平岗位记录数据, 对照N184入口压力与转速数据看出, 当N184入口压力大于3.7MPa时, 机组转速偏移正常转速8150较多, 波动越明显, , 当N184入口压力小于3.7MPa时, 机组运行波动逐渐减小, 当N184入口压力在3.5MPa附近时, 机组运行稳定。

分析DCS系统中压力与转速曲线图可以看出, 压力在3.3MPa至3.8MPa之间波动, 随着压力波动转速存在一定波动。当压力在3.5MPa或更低时, 转速维持在8130-8170左右, 不会偏离正常转速8150太多;当压力大于3.5MPa时, 此时转速波动逐渐加大, 当压力在3.7MPa左右时, 转速达到8200RPM, 当压力达到3.8MPa时, 转速曲线骤升, 压力值已超出调速器工作范围, 蒸汽波动已不能被调速器所调节, 转速出现明显升高, 此时监测到机组振值明显升高, 威胁到机组安全运行。

综上所述, 可以判定造成调速阀杆断裂的原因为:MS蒸汽压力过高导致调速器工作不正常, 引起调速阀杆频繁上下窜动, 造成阀杆疲劳断裂。因此MS蒸汽压力过高是造成装置停车的直接原因。

三.汽轮机故障处理措施及节流孔板选型

根据以上分析, 只需降低MS蒸汽压力, 就可从根本上解决汽轮机转速波动现象。而MS蒸汽来源于蒸汽管网, 经多个分支去往各个生产装置, 为了保持每个装置的稳定生产, MS管网压力不能随意改动, 因此, 依靠降低管网MS压力的方法是不现实的。只能采取措施来降低汽轮机入口管道的MS蒸汽压力。

流体在通过装有节流孔板的管道时, 由于节流孔板的局部阻力而产生的部分能量损失使得通过节流孔板的流体压力降低。车间技术人员多方面验证后, 决定采用节流孔板的节流作用来降低汽轮机入口MS蒸汽压力。

1.节流孔板的选型

节流孔板在降压精度不高的前提下使用。此次改造中, 只需将MS蒸汽压力降到3.4MPa左右即可满足生产需要, 不需要降低至一个精确的压力值, 所以可以选用节流孔板。

2.节流孔板孔径的计算

MS蒸汽的各项参数如下:

压力:3.6210MPa (表压) , 3.7223MPa (绝对压力) , 温度:388.1℃, 流量:28.83t/h, 质量流速G:453.4k g/m2.s, 粘度μ:2.72×10-2mpa.s (由温度压力表求得) , R e=DG/μ=2.5×103, 压缩系数Z:0.9398, MS蒸汽绝热指数k取1.3。

计算公式【1】如下:

由上述公式求得节流孔板孔径d0=82mm

四.节流孔板使用效果

车间于2010年11月5日将节流孔板安装于MS蒸汽入口管道上, 安装后压缩机转速未出现大的波动, 转速平稳, 起到了良好的效果, 解决了影响机组稳定运行的瓶颈问题。

参考文献

论大型水轮机转速选择的作用篇3

大型水轮机的转速问题一直是影响电网供电频率的主要问题之一,在大型水电站的建造过程中,要想制造低成本、高质量的电力,就需要控制好水轮机的转速,以此来保障电站和电网的用电安全。

随着科学技术的发展,水轮机的转速调节问题已经得到了长足的发展和进步,但转速的选择和控制是制约水轮机发展的瓶劲,现阶段已经有很多方法可以进行控制,如:自校正控制、滑模变结构控制等等。笔者从理论出发,对大型水轮机转速选择的作用进行论述,并详尽的分析了水轮机的工作特性和转速调节的常见故障。

1 水轮机转速选择的主要作用

水轮机的转速选择对水电站的经济效益和供电的稳定性有着至关重要的作用,水轮机的转速在抽水蓄能电站设计中是关键的环节,而主要的选择参数是水轮机的比转速选择,比转速体现的是水轮机组的综合性指标,通过对转轮的过流能力、空蚀、使用效率的监控可以帮助水轮机选择合理的转速,以此提高电力的生产效率。对于大型的水轮机组来说,其转轮叶的形状是离心的,在抽水和发电运行中要把这两种状态考虑到转速选择中去,一般泵的转轮直径要高于常规的水轮机直径,直径大约是一般水轮机直径的1.7倍,其转速也比一般水轮机高很多,空蚀的性能也比水轮机的工况差,所以在比转速的选择上一定要结合泵的比转速来进行调节。在实际操作中,水头和功率的条件一定要进行确认和比对,这可以帮助水轮机提高机组的比转速,但也要把机组所受的强度和空蚀问题考虑到其中。

2 水轮机的分类及特性

水轮机按其工作原理可分为冲击试水轮机和反击式水轮机。

2.1 冲击式水轮机

冲击式水轮机以是水流方向为切入点,通过水流的射流方来获得机械动力,这在水头变化相对较小且速度不大的电站是比较适合的。冲击式水轮机在工作流量不变的情况下,使用效率不变化,比较适应于负荷变化,在单位转速变化时,效率随着水头的变化而有所增强。冲击式水轮机的调节方式主要是以直联和协联的方式进行速度的调节,直联式是利用主控喷针进行调节,而协联式是利用折向器和喷针的同时动作来进行的。在直联系统中,折向器负责射流,但仅能作为一次过流保护,在平时不做动作,而协联系统是使折向器与喷嘴射流之间保持一种平衡的状态。

2.2 反击式水轮机

反击式水轮机的分类较多,主要有:混流式、斜流式、贯流式等。其工作原理主要是以水流进入导水机构,并通过轴向流出转轮,在反击式水流工作方式中,各分类水轮机的水流方式都不同,例如:水流方式可以分为定桨式和转桨式,这主要是指转轮叶片的工作方式不同,进水装置也分为大型、中型、小型,其中大中型立轴反击式水轮机的进步装置都是以蜗壳、固定导叶、活动导叶组成。另外反击式水轮都设有尾水管,这在转轮出口处可以帮助转轮回收动能,对于低水头大流量的水轮机,转轮的出口动能比较大,尾水管的回收性能对水轮机的效率有明显的影响。

3 水轮机转速调节的常见故障

水轮机的转速调节故障可以为水力因素、电气因素、机械因素。一般的机械因素都是由于主机自身摆动引起的机械性故障,排除较为容易,水力因素则是由于引水系统水流的压力的增大,造成压力脉动,或是由于振动导致水轮机转速脉动。电气故障是由于水轮机发电转子与走子之间的间隙不均匀,引发电磁力不平衡,造成了电压振荡,使得飞摆电源信号产生误差。在故障的处理过程中,首先要考虑到水轮机转速的影响,然后在逐步进行细致的分析,找出故障点和解决办法,迅速的排除故障,以减少经济损失。同时,在故障问题处理后要对水轮机的转速进行相应的调整,以此来保障水轮机的正常运行。

4 水轮机转速选择后的空载扰动和负荷扰动试验

水轮机的转速选择过程其实质就是一个调节适应的过程,在水轮机转速选择中也主要通过试验和测试来完成转速的合理选择,这对水电站今后的稳定运转具有非常积极的作用,同时也为水电的经济发展提供了重要的保障。在水轮机转速选择时主要通过空载扰动和负荷扰动试验来完成水轮机的转速的调整,通过试验还可以考察水轮机运转我稳定性。空载运行是水轮机必须要进行试验的一个重要程序,在机组启动后、并入电网之前,要求水轮机经过空载试验,以检测水轮机的稳定性,这里所选取的速度是以调速器进行调整进行各种速度的测试,一般水轮机在空载试验时稳定效果较差,这时需要进行空载扰动试验,一般外加的扰动量为8%左右,缓冲时间常数Td可在0-15s内调整;暂态转差系数bt可在0%-80%范围内调节,个别的可达0%-180%;一般来说,上述可调参数取较大值时,其稳定区域相应增大,但稳定性过高,调节时间Tp将增加,还会增大超调量和超调次数,调速器动作迟缓,降低调节品质;同时增大α值后,转速死区有所增加,因此,在调节调速器参数时,要在满足稳定性要求的前提下,力求调节过渡过程快速衰减。要兼顾动、静调节质量,一般由Td和bt值来保证稳定性,在不破坏调节系统稳定性的前提下,减小α和α1值。负荷扰动试验的目的是检查机组在并入电网后或单机运行中负荷突变时调速器的动作情况和调节品质,同时选择带负荷时的最佳运行参数,如接力器不动作时间、调节时间、超调量和超调次数等。

摘要：本文论述了水轮机转速选择的重要作用,并详尽的分析了水轮机的工作特性和转速调节的常见故障。

关键词：水轮机,转速,作用

参考文献

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[2]梅祖彦.抽水蓄能技术[M].北京:清华大学出版社,1986.

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[5]许屿.安康水电站水轮机异常损坏的原因分析与处理[J].云南水力发电,2008,3.

汽轮机转速控制系统篇4

在企业发电的过程中, 可以使用9E燃气轮机配合余热锅炉与汽轮机进行生产发电。但是随着使用时间和运行次数的增加, 燃气轮机的运行状况也必将发生改变。此时, 燃气轮机的操作参数设置仍然没能得到及时调整, 设备就容易出现熄火转速升高的问题, 从而导致设备在临界转速熄火, 继而使设备使用寿命受到较大的影响。因此, 燃气轮机操作人员有必要对设备熄火转速升高的原因和对策展开分析, 从而更好地消除企业发电的安全隐患。

1 9E燃气轮机熄火转速升高原因分析

1.1熄火转速升高的现象描述

某天然气发电企业利用PG9171E型燃气轮机进行生产发电, 但在设备投入一段时间后, 经常会出现在停机过程中转速下降缓慢的问题。在这种情况下, 燃气轮机的熄火转速呈现出不断升高的问题, 以至于设备在熄火过程中将会产生剧烈振动。

1.2熄火转速升高的原因推测

根据燃气轮机熄火转速相对值计算公式可知, 熄火转速相对值=熄火转速/额定转速, 其中的额定转速为3000r/min。分析燃气轮机正常停机过程可知, 在机组解列之后, 机组转速会在燃料指令下迅速减小, 然后燃气轮机的转速将会出现平滑下降现象。在这一过程中, 燃气轮机转速将迅速通过临界转速区, 然后达到额定转速的30%后熄火。但分析熄火转速升高的燃气轮机的停机过程可以发现, 设备在每次停机时的熄火转速相对值都会有所提升[1]。而在较高的转速下, 燃气轮机将会熄火。但在临界转速下熄火停机, 将会导致设备产生较大振动, 继而导致设备遭受损伤。

根据操作人员的以往经验可知, 燃气轮机之所以会出现熄火转速升高的问题, 与阀门特性改变与天然气成分变化具有一定的关系。通过对比燃气轮机大量停机曲线图, 并且对燃气轮机的各参数设置进行比较, 操作人员认为天然气成分变化是导致燃气轮机熄火转速升高的主要原因。

1.3熄火转速升高的问题认证

从设备控制逻辑上来看, 在设备停机的过程中, 设备最小燃料冲程 (FSRMINN) 将决定燃料冲程基准 (FSR) 大小。而最小燃料冲程主要取决于天然气燃料冲程的拐点转速, 这些拐点转速取值则将取决于多个最小燃料冲程参数。所以, 这些参数也将直接决定曲线的横坐标[2]。而各个拐点转速的最小燃料冲程的相对参数取值, 则将决定最小冲程曲线的纵坐标。利用这两组参数, 就可以构成停机过程的最小燃料冲程值相对燃气轮机转速的曲线。只使用天然气, 最小燃料冲程参数取值就相对固定。所以, 最小燃料冲程的相对参数取值将成为决定燃气轮机转速下降曲线的关键参数, 同时也是决定熄火转速的参数。如果燃气轮在停机过程中转速很难下降, 就说明天然气燃料指令相对较高, 所以还需要进行最小燃料冲程相对参数取值的降低。

2 9E燃气轮机熄火转速升高问题的解决对策

2.1解决方案制定

通过分析9E燃气轮机熄火转速升高原因可以发现, 机组在长时间运行后, 其阀门特性和天然气成分都发生了一定的变化, 所以设备最初设定的最小燃料冲程的相对参数取值已经无法满足设备目前的运行需要。因此, 还需要进行这些参数的合理设定, 才能够确保设备的稳定运行。而从根本上来讲, 燃气轮机的燃料冲程基准是由启动FSR、温控FSR、手动FSR、加速FSR、转速/负荷FSR和停机FSR决定的[3]。在进行设备控制逻辑编程的过程中, 这六个燃料冲程基准将向设备燃料冲程基准选择门输出, 所以设备燃料冲程基准就是其中的最小值。同时, 在同一时刻, 也只有系统燃料冲程基准将通过最小选择门进入系统逻辑控制程序中。而燃气轮在停机过程中转速升高, 就是因为停机燃料冲程基准过高。所以, 在机组解列后, 设备操作人员可以通过手动进行最终燃料冲程基准的减小, 从而使燃气轮机转速平滑下降[4]。而通过反复试验, 就可以得到理想的转速曲线。此时, 根据手动输入的燃料冲程基准值, 就能够得到最小燃料冲程相对参数的取值, 从而进行系统操作参数的准确设定。

2.2解决效果验证

根据反复试验和动态修正得到的燃气轮机操作参数, 可以进行燃气轮机程序的修改。完成设备程序修改后, 可以对机组的前后运行效果进行验证。而通过对比可以发现, 在程序修改之前, 燃气轮机解列后转速下降十分缓慢。在较长的一段时间内, 燃气轮机的转速甚至没有明显的下降现象[5]。在设备解列8分钟之后, 燃气轮机才自动熄火。而此时, 燃气轮机的转速达到了2030r/min, 是额定转速的67.7%。在熄火一瞬间, 设备轴承最大振动速度达12.7mm/s。在熄火后较长时间内, 设备轴承的最大振动速度一直较高。在程序修改之后, 燃气轮机解列后转速出现了平滑下降现象。在设备转速达到额定转速29.3%时, 出现了设备熄火现象。此时测试设备的轴承振动速度可以发现, 轴承最大振动速度为2.633mm/s。在设备通过临界转速时, 设备的轴承振动虽然较大。但从整体上来看, 设备的振动得到了明显改善。所以可以认为, 通过试验获得的设备最小燃料冲程相对参数取值能够符合设备的当前状况需求, 因此可以确保设备在停机过程中的转速平滑下降, 并且使设备在达到熄火转速后熄火。而在操作人员采取该种措施进行企业其他几台燃气轮机熄火转速升高问题的处理后, 均取得了较好的处理效果, 所以使企业的燃气轮机熄火转速升高问题得到了完满解决。

3结束语

总而言之, 对天然气发电企业来讲, 燃气轮机的运行状态将对企业的电网发电产生至关重要的影响。所以, 燃气轮机操作人员还要清楚了解设备的运行状态, 并且根据设备状态进行设备操作参数的适时调整, 才能确保设备的健康、稳定运行。而从文章的研究来看, 针对燃气轮机熄火转速升高的问题, 操作人员可以采取调整设备最小燃料冲程相对参数的方式解决这一问题。因此, 相信文章对9E燃气轮机熄火转速升高问题展开的分析, 可以为相关工作的开展提供指导。

参考文献

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船舶主机转速监测系统设计篇5

1 SMSM系统总体方案设计

1.1 工作原理

S M S M系统主要有以下几个部分组成:船舶转速信号采集电路、主控ECU、显示电路、D/A转换模块、电磁执行器、报警电路、ECU通信电路和控制电源等。

电磁测速传感器的检测装置安装在轮端齿轮处, 船舶主机旋转, 转速传感器就输出转速信号, 传到机旁主控ECU计数、分析与处理后, 把单位时间内计数脉冲个数根据公式转换成速度值, 显示在LCD显示电路中;当船舶主机的转速与车钟传来的转速有差值, 输出控制信号, 对发动机的油门进行调节;当船舶主机的转速超过极限转速时进行声光报警。

1.2 SMSM系统框图设计

船舶转速信号的采集方法是:将电磁传感器如霍尔传感器与船舶主机轴同轴相连, 并在船舶主机轴上安装一个小磁铁, 这样船舶主机每旋转一圈, 同电磁传感器就接触一次, 电磁传感器就会产生一个信号脉冲。

主控ECU:主控ECU包括机旁主控ECU和驾驶台ECU两块, 这里选择STC89S52单片机, 它接收来自测速传感器的信号, 在单位时间内计数, 把脉冲个数根据公式转换成速度值, 显示在LCD显示电路中。

D/A转换模块:预先把稳定速度按比例转换成预定脉冲, 主控ECU的脉冲信号与预定脉冲进行比较, 把差值按比例转换成直流电压, 输出控制信号。

电磁执行器:电磁执行器根据D/A转换器输出的控制信号, 对发动机的油门进行调节。如果柴油机的负荷突然变化, 转速传感器的脉冲信号个数就会变化, 就能迅速产生一个电压信号, 响应速度快, 无需调速器驱动机构, 便于实现主机遥控和自动控制。

报警电路:船舶主机转速有一个最小转速值和一个最大转速值, 当船舶主机的转速低于最小转速和高于最大转速时, 主控ECU会通过进行声光报警。

2 模块电路设计

2.1 转速检测电路

检测柴油机主轴转速的电磁传感器采用霍尔传感器, 转速直接转换成数字脉冲输出, 具体检测电路如图2所示。图中霍尔传感器正常工作时, 发光二极管亮。

2.2 报警电路设计

蜂鸣器的正极连接到5 V的电源, 另一端接到三极管的集电极, 三极管的基极与STC89S52单片机的端口连接, 当管脚输出高电平时三极管饱和导通, 蜂鸣器发出报警声。当STC89S52单片机的输出端输出低电平时, 三极管截止, 蜂鸣器因形成不了电流回路而不发出报警声。

蜂鸣器实际工作电流一般比较大, 电路中的TTL点电平驱动不了蜂鸣器工作, 需要增加一个放大电流的电路才可以, 即增加一个三极管来放大电流。

2.3 显示电路设计

由于本系统是用S TC89S52单片机的P0口外接上拉电阻读取数据显示段码, 使得P0口总线负载超过P0最大负载能力, 此时必须接入74LS245 (输出高电平3.8 V) 双向总线收发器来驱动LCD显示器。

2.4 SMSM电磁执行器电路

SMSM原理图的上部分表示驾驶台主控ECU, 实现与机旁ECU的通信, 显示转速和声光报警等功能。

机旁ECU及其相关电路, 转速传感器输出的脉冲信号用时钟信号CLK替代, 机旁主控ECU计数、分析与处理后, 把速度值传输到LCD显示电路中, 当船舶主机的转速与车钟传来的转速有差值, 从电磁阀输出控制信号, 调节发动机油门;当船舶主机的转速超过极限转速时进行声光报警, 同时电磁执行器工作, 控制气源驱动主机运行, 电磁执行器工作原理图如图4所示。

3 程序设计

SMSM程序设计部分主流程图如图5所示。

首先定义字段, 初始化系统所有控制端口及设置中断, 如转速信号等;接着读取、处理、显示转速数据并将其与上下限预警值比较, 若达到或超过设定的上下限预警值, 则报警。

4 结语

SMSM系统具有对柴油机转轴转速进行监测、分析、处理及报警的功能。主要分为机旁模块和驾驶台两个模块, 由单片机最小系统、转速采集电路、转速显示及报警电路。实现了对船舶主机转速的实时监测的功能。

摘要：船舶主机转速监测系统主要完成了以下几个功能:船舶转速信号采集, 通过主控ECU计数、分析与处理后, 把主机速度值显示在LCD电路中, 当船舶主机的转速与车钟传来的转速有差值, 输出调节发动机的油门的控制信号, 当船舶主机的转速超过极限转速时进行声光报警。

关键词：船舶主机,转速监测,显示,报警,电磁执行器

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汽轮机转速控制系统篇6

1 输入输出量的模糊化算法

强度转移法 (极大—极小值推理) 的模糊化过程分为3步。第1步是确定系统的输入、输出变量论域, 并在每一个论域中定义出相应的隶属函数, 存放在数字单片机的ROM中;第2步是求取输入变量的实时值;第3步是把输入量的实时值和已定义的对应的隶属函数进行比较组合, 求出相应的模糊输入量。在确定了变量论域和隶属函数之后, 关键就是隶属函数在数字单片机中的存放及其模糊化算法[1,2]。

本文以三角形隶属函数为例介绍模糊化算法, 其形状和算法描述如图1。在实际应用中, 为了避免数字单片机的小数、负数计算, 以方便编程, 对于8位数字单片机一般将论域和其隶属度坐标值化为最大用一个字节表示, 故用十进制数表示为:0～255, 若用十六进制表示则为$00～$FF。这样对于图1所示的三角形隶属函数A、B、C 3点的坐标分别转化为A ($60, $00) 、B ($80, $FF) 、C ($A0, $00) 。三角形隶属函数在数字单片机中可采用3点法和点斜率法来存储。采用3点法存储一个隶属函数需要占用3个字节, 2个字节表示三角形的底点, 1个表示其顶点。如图1中, 若将A、B、C 3点的X轴坐标用Xa, Xb, Xc表示, 以此求一个特定输入量x的隶属度μ (x) 时则需要考虑3种情况:

(1) x≤Xa或者x≥Xc;

(2) Xa≤x≤Xb;

(3) Xb≤x≤Xc。

若用图1所示的三角形隶属函数表示模糊量, 只需将A、B、C 3个点的X轴坐标值存放在单片机的内存ROM中, 就可以利用编程求得论域中某一特定的输入量隶属于该模糊量的隶属度。由此可知, 要存储图1中的隶属函数时, 只需要3个字节, 用十六进制表示为 ($60, $80, $A0) 。当输入数据为x=$85时, 由于Xb≤x≤Xc, 故有

图2是脱粒滚筒转速单片机模糊控制系统的输入语言变量e、ec和输出语言变量u的论域及其隶属函数, 两端为半梯形, 中间为三角形。坐标下十六进制数为经过转化的输入语言变量e和ec隶属函数的论域值 (对应为三角形的底点横坐标) 。虚线表示输出量u的隶属函数, 隶属函数中心元素 (对应三角形顶点横坐标) 为其论域值。

把图2中的隶属函数用3点法来存储。由于存储每个三角形隶属函数需3个字节, 半梯形也需3个字节, 则存储语言变量e和ec的隶属函数各需要21个字节。对于输出语言变量u, 将隶属函数中点的论域值称为中心元素, 并通常只取各中心元素的隶属度作为有效值参与模糊化的逆运算, 且其隶属度为1, 因此存储语言变量u时只需将各中心元素存放在内存中, 占用7个字节。可见, 在编写模糊控制软件之前, 必须在单片机内存ROM中开辟一个49个字节的存储空间存放各输入输出语言变量所定义的隶属函数, 如表1。

以图3的三角形隶属函数为例, 用点斜率法求三角形隶属函数隶属度的程序框图如图4。

存放好隶属函数和确定算法后就要求取输入变量的实时值, 即求系统偏差和偏差变化率的实时值。在单片机模糊控制系统中, 如果输入量为模拟量则必须通过A/D转换器来对输入模拟量进行采样转换成对应的数字信息输入单片机中 (若单片机含有A/D转换功能则不需要A/D转换器) 。单片机将输入的滚筒角速度和给定目标量进行比较, 得出系统偏差和偏差变化率的实时值为

e (t) =ω0-ω (t) , ec (t) =e (t) -e (t-1)

式中, ω0为给定目标量, ω (t) 为本次采样值, e (t) 、e (t-1) 分别为本次偏差值和上次偏差值。然后把输入变量的实时值和已定义的隶属函数进行比较组合求取相应的模糊输入量。在模糊化时, 两个输入量的任何一个都会和该输入量所定义的7个隶属函数进行模糊化处理, 故可以产生14个模糊输入量。但是最多只会有2个隶属函数和它产生交迭, 即最多只对应2个模糊输入量大于零, 其余为零。例如设输入偏差经过量化后的实时值e*为$30, 最后经过模糊化后求得的对应于各模糊量的隶属度分别存放在单片机的内存ROM中, 共占用14个字节 (隶属度为零的也要保存) , 如表2。

2 模糊推理算法

在数字单片机中, 通常采用极大—极小合成推理算法进行模糊推理, 并产生模糊输出结果。在脱粒滚筒转速单片机模糊控制系统中, 其输入、输出语言变量有如下定义

根据操作者的操作和控制经验, 可总结出一套控制规则, 用模糊条件语句表示为

其中IF后称为前件, THEN后称为后件。在数字单片机中对输入的模糊量进行推理时, 必须将所描述控制过程的控制规则都存储在单片机内存ROM中, 由于规则数目较多, 因而在单片机中必须以节省内存、便于查找为原则进行存放。当要将以上控制规则存储在单片机ROM中时, 可以将输入输出语言变量的取值NB、NM、NS、ZO、PS、PM、PB分别与数字0、1、2、3、4、5、6相对应。于是可用4位二进制数表示输入、输出语言变量的各个取值, 即用4位二进制数来表示相应隶属函数名。这样就可以把每一条规则的2个前件用1个字节表示, 其中高4位表示第一前件的模糊取值, 低4位表示第2前件的模糊取值, 而后件也用1个字节表示, 并以最高位“1”来标识后件字节。以上4条规则在单片机中存放的形式如表3。

在单片机模糊控制系统中, 通常用强度转移法 (即极大—极小值运算法) 进行模糊推理过程, 下面以第1条规则为例说明其模糊推理过程。

首先, 在单片机内存ROM中开辟一个空间准备用于存放所有的模糊输出量, 并对该空间清零。在模糊化时, 输出变量被模糊化为7个语言变量, 因此模糊输出量的存放空间共占用内存7个字节, 专用于存放某一特定输出量隶属于输出语言变量u (后件) 所取的7个语言变量值的隶属度。

其次, 取第一条规则前件字节的高4位作为地址偏移量, 然后加上模糊化后的偏差模糊输入量在内存ROM中存放的首地址, 则可从ROM内偏差模糊量e的存放区域中, 查找出当前特定偏差输入量e*隶属该规则第1前件所取语言变量值NB的隶属度μNB (e*) 。同理还可查找出当前特定的偏差变化输入量ec*隶属该规则第2前件所取语言变量值NM的隶属度μNM (e*) 。

然后, 根据强度转移法取2个前件的隶属度最小值作为该条规则后件所取语言变量值的隶属度, 则

最后取规则的后件字节低4位作为地址偏移量, 加上第一步中给出的模糊输出量的ROM中存放区的首地址, 可求得对应于后件取值为PB的隶属函数存放单元地址, 最后将μPB (u) 存放于该单元中。图5给出了第1条规则的模糊推理过程, 其程序实现框图如图6所示。后面规则推理类同, 单片机通过对每一条规则用强度转移法进行推理, 从而得到所有模糊输出量的隶属度, 并存放在ROM内模糊输出量存放区的对应单元中。

用强度转移法进行推理时, 如果某条规则中有一前件的隶属度为0, 则无论另一前件的隶属度为何值, 其后件的隶属度都为0, 即这条规则对当前模糊输出量的作用力为0。因此, 对一特定输入, 一般最多有4条规则推理后有效。在编程时, 可以先查询规则前件隶属度是否为0, 若是, 则不需进行比较, 这样可以提高单片机的执行速度。

3 反模糊算法

在单片机中, 经过模糊推理后得到的是模糊输出量及其相应的隶属度, 而用于最终输出的控制量必须是一个精确量。反模糊化的目的就是求出能代表所有模糊输出量作用的精确值, 一般都采用质心法来求取, 即求出其所有模糊输出量质心。为了简化计算过程, 通常把输出隶属函数定义为单点或取各输出隶属函数的中心元素来代表其模糊量的输出范围, 这样可以把原来质心法的积分运算转化为求和与求商运算, 大大减少了单片机计算量, 而且又保留了质心法的优点。用质心法求精确输出值u为

式中μ (ui) 为第i个模糊输出量的隶属度, 即模糊推理结果;ui为第i个模糊输出量单点位置或者中心元素的位置;n为所定义系统模糊输出量的个数。

4 系统软件流程图设计

脱离滚筒模糊控制系统操作流程如下。

(1) 接通电源, 系统进入开机自检状态。

(2) 3 s内系统测试电压是否正常, 不正常则鸣笛报警, 并关断全部输出。

(3) 此后系统进入工作状态, 以设定参数控制系统的运行, 并显示实时工况。

(4) 在系统工作过程中, 可以通过数码显示管随时查看脱粒滚筒转速, 如果转速过低则报警。

根据脱离滚筒模糊控制系统工作过程, 将系统控制软件分为主程序、定时中断服务程序及模糊控制器算法子程序等几个程序模块。

4.1 主程序

主程序框图如图7所示, 主要完成系统初始化、电压正常与否的判断及工况显示等功能。

4.2 T0定时中断服务子程序

定时中断服务程序框图如图8所示。由于脱粒滚筒转速是缓变信号, 故A/D采样周期取为10 s。具体做法是, 先将4个通道各采样一次, 然后再采第2次、第3次, 直至每个通道均采样5次为止。然后进行数字滤波处理, 即每一个量的5次采样值去掉最大、最小值, 余下3个值取平均值作为本次采样有效值。

4.3 模糊控制器算法软件流程图设计

模糊控制算法包括两个部分:一部分是计算机离线计算模糊控制表的程序, 属模糊矩阵运算, 在本系统中用C语言编制。另一部分是8031控制器在模糊控制过程中在线计算输入变量 (滚筒角速度偏差及偏差变化率) , 并将它们作模糊量化处理, 查询模糊控制表后, 得出控制决策, 再作解模糊处理[3,4,5]。

对于有2个输入、1个输出的模糊控制器, 采用C语言编制计算软件, 其流程图如图9所示。

参考文献

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汽轮机转速控制系统篇7

我国丘陵山地环境特殊,地质环境分布不均衡,影响了农业机械设备的正常运行。小型稻麦联合收割机是现代农业机械化的主要设备之一,对其结构进行优化设计,不仅降低了农田收割作业难度,而且全面提升了机械生产自动化水平。转速控制系统是机械设备的核心,利用PLC对稻麦联合收割机转速进行控制,可以实现“节能、安全、高效”等一体化收割生产模式。

1 单片机控制系统

基于PLC技术设计系转速控制系统,实现了人机设备平台的一体化建设,为各种机电设备建立了虚拟化空间平台。鉴于PLC技术应用优势,转速控制系统设计要考虑机械结构与电器结构的分布要求,对转速控制系统升级改造提供科学的技术方案。此外,创建转速控制系统后期需注意维护与管理,及时检查系统程序与功能是否处于正常状态,及时采取有效措施进行改造处理。这些对于我国电机技术发展有着重要意义,可带动其它工业技术的革新进步。

2 AT89C51 性能及片内闪烁存储器

此次研究经过多方考察及性能实验,最终决定选择AT89C51 单片机与稻麦联合收割机组建系统,是由于AT89C51 单片机自身具备的功能满足直流电机转速控制系统的需要。

2. 1 AT89C51 的主要性能

AT89C51 单片机作为一种全新的可编程控制器产品,在使用过程中能发挥出多个方面的作用,可对直流电机的转速控制系统实现严格的操作控制,促进整体工作运行效率的提升。此控制系统包括控制器、放大器、被控制对象电动机及测量元件,如图1 所示。控制器由AT89C51 单片机及其接口电路实现,单片机的输出信号是数字信号,要想能够驱动电动机必须要用D /A转换器把数字信号转换为模拟信号,测量元件采用霍尔开关式传感器。

对稻麦联合收割机电机进行调速,要对电动机电枢回路电压进行调速,改变施加于电机两端的电压大小,使电机以某一速度恒速旋转。此次转速控制系统设计选择的是简单的比例调节器算法,能够对所设计系统进行调整控制,及时收集信息数据,以对相关系统结构加以修改调整。

2. 2 片内闪烁存储器

片内闪烁存储器可实现数据一体化控制,为稻麦联合收割机操控提供了多功能平台,满足了收割机械设备的自动化控制要求。随着制造技术快速发展,E2PROM功能结构也在不断调整,多种产品可形成相对稳固的控制模式,如表1 所示。

目前,美国ATMEL公司生产的带有片内闪烁存储器的AT89C51 /89C52 /89C55 单片机,由于价格便宜,且与MCS - 51 系列兼容,受到了我国广大工程技术人员的欢迎。使用该系列单片机,省去了外扩存储器的工作,只需了解片内闪烁存储器的特性及如何对其编程即可。

2. 3 D / A转换器及其与AT89C51 单片机的连接

转换器的功能是为了将稻麦联合收割机不同的数据信号进行转换,把某一类形式的信号转变成其它类型的数据进行使用,转换器实际上就是信号转换装置。对于直流电机转速控制系统的设计,需要在自动化仪表设备和自动控制系统中把一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号,以便对各种信息数据的控制。此控制系统用于驱动直流电机的模拟信号,选用DAC0832 转换器来完成。

3 系统的软件设计

PLC技术是计算机操作系统实用性技术之一,借助PLC平台可实现多种信息处理要求,满足了收割机网络化操作平台使用标准。基于PLC技术设计转速控制系统,可为稻麦联合收割机操作收割机建立广泛的交流平台,进而加快了转速控制调配要求。例如,建立子系统模块编成子程序,以便主程序调用。本控制系统模块子程序包括键值读入子程序、显示子程序、T0 中断控制子程序及外部中断0 子程序。

3. 1 系统主程序流程图

控制系统主程序主要完成一些初始状态的设置、等待按键的输入、调用键值读入子程序、调用显示子程序及向ADC0832 输出数据等,用于驱动直流电机,完成直流电机控制系统的整个功能。主程序流程如图2 所示。

3. 2 读键值子程序流程图

读键值子程序可以根据收割机运转方向进行控制,实现了收割机数字化控制要求,满足整体机械设备的操控要求,工作过程如图3 所示。

1) 在键盘扫描子程序中,首先判断键盘上有无键按下。其方法为: P1. 4 ~ P1. 7 输出全为0,读P1. 0 ~P1. 3 的状态。若P1. 0 ~ P1. 3 为全1,则说明键盘无键按下; 若不全为1,则说明键盘可能有按下。

2) 借助数字软件持续运行10s; 消除按键抖动情况,确实有键按下时,进行下一步。

3) 求按下键的键号。用扫描法,逐列置0 扫描,读入行线的状态,确定行值,再确定列值,从而确定键码。

4) 保存键码。

3. 3 显示子程序流程图

本次稻麦联合收割机控制系统显示部分采用4位LED显示器,前两位用于显示设定的电机转速值,后两位用于显示测得的电机转速值。LED显示器有两种显示方式,包括表态静态显示与动态显示。一是静态显示,一般片内I /O口不足供应,需要在片外扩充; 适用于需要较少位数的场合; 二是动态显示; 输出口线少,占用的资源少。本控制系统采用动态显示方式,其程序流程如图4 所示。

3. 4 T0 中断控制子程序流程图

T0 用于定时器,用于定时采集电机的转速信号,并根据采集信号与给定信号进行比较,从而确定CPU向ADC0832 输出的信号值大小,以便于CPU实时输出控制信号,控制电机的转速。T0 工作于方式1,其子程序流程如图5 所示。

3. 5 外部中断0 中断子程序流程图

外部中断0( 即P3. 2 引脚) 接霍尔开关传感器的输出引脚,用于把器传感采集的脉冲信号输入到单片机中的接口。所以,外部中断0 子程序的功能就是把相关的计数脉冲缓冲器加1,如图6 所示。

4 稻麦联合机转速控制实现方法

转速控制系统为稻麦联合收割机提供多样式控制平台,为农业生产操控提供不同的功能。随着互联网普及化发展,转速控制功能受到了广泛认可,设计符合收割机需求的转速控制平台是不可缺少的。PLC技术凭借其独特的功能优势,为转速控制系统设计提供诸多便捷,可从系统结构与操控平台等双方面建立数据库体系。例如,PLC单片机运用于直流电机控制后,按照稻麦联合收割机控制要求进行调整,构建了适合PLC操控的运行模式,如图7 所示。

4. 1 直流电机的结构

直流电机自动化是人机交流的主要工具,PLC智能系统必须配备专用语言系统,根据人工语音输出提供语言信号转换模式,快速地掌握微型微机服务器功能定位型号,向稻麦联合收割机传送有效的语言指令。例如,智能数据库可利用语音识别技术对稻麦联合收割机身份进行验证,及时扫描识别不同稻麦联合收割机的身份。图8、图9 分别为直流电机的结构示意图和剖面图。其收割机内部的定子、转子等结构部分均实现了电机系统的多功能控制。

4. 2 稻麦联合收割机的调速特性

4. 2. 1 改变串借电阻

基于PLC数据库设计调度平台,对稻麦联合收割机结构操控、机械运转及数字调配等实施一体化控制,实现了收割机生产与管理调度的统筹化。电阻在直流转速控制中具有重要作用,借助电阻平台实现了转速自动化调节,满足了不同级别电流供输操作要求。丘陵山地小型稻麦联合收割机控制中,利用电阻调节可降低线路耗损率,为稻麦收割操作提供更具稳定性的操控平台。例如,在PLC控制下,链耙输送器工作可靠,输送能力较强,只要谷物被耙杆抓取,就能被强制输送,如图10 所示。

1.输送槽2.输送链轮3.被动一轴4.张紧装置5.导向轮6.输送齿板7.导轮轴

4. 2. 2 供电电压

现阶段,丘陵山地推广稻麦联合收割机具有可行性,农业机械化生产建立稳定的平台,加快了机电系统操控的技术性要求。基于PLC设计转速控制系统,主要是对供电电源结构进行调整,通过改变电压高低形式实现转速控制的自动化调控。本设计方案里,通过电压调试方式形成稳定的供输模式,改变了电压不均衡状态造成的不利影响。例如,“三角履带行走装置”操控平台为稻麦联合收割机建立了多样式平台,如图11 所示。其中,橡胶三角履带首次应用在“微型联合收割机”上,既可在旱田又可在水田和烂泥田收割作业; 驱动轮、承重轮和张紧轮采用高强度尼龙一次成型。

1.特制橡胶履带2.驱动轮3.行走装置支架4.支重轮5.张紧调节架6.导向轮

4. 2. 3 改变电机速度

PLC技术是行业发展的“风向标”,凭借数据库强大的数据处理功能,稻麦联合收割机操控与管理模式实现了优化升级。我国丘陵山区地质环境特殊,稻麦联合收割机运行面临诸多难度,基于PLC技术促使生产模式升级,利用先进技术辅助自动化生产流程,帮助收割机解决了传统生产流程的不足,可实现产品价值的最大化,成为一个行业创新改革的根本举措。在稻麦联合收割机“分离、清选、输粮、排渣”等结构一体化设计中,集分离、清选、输粮、排渣部分设计为一体,使结构小巧、紧凑; 采用机械和气流双重排草,保证排草顺畅,提高了机器可靠性,如图12 所示。

4. 2. 4 改变磁通状态

稻麦联合收割机电机控制系统中,利用改变磁通方式体现出转速控制的优势,帮助操控者实现自主化调控。

1.出粮口2.接插板3.接插槽4.隔离板5.风选室6.吸尘风扇7.吸尘风扇叶片8.排渣口9.吸尘风扇壳体10.分风管道11.吸尘风扇传动链轮12.脱粒箱13.输粮链条传动链轮14.缓冲板15.筛下物出口16.筛网板17.输送仓18.输送链条19.排渣口20.风选出粮壳体

5 结论

山地丘陵地质环境特殊,增加了农业生产作业难度,对稻麦联合收割机进行设计改造,提升电机转速控制系统具有可行性与实践性意义。AT89C51 是机械自动化常用控制器,将其设定于稻麦联合收割机可提升设备作业效率,通过改变电阻、电压、速度等方式,实现了转速控制智能化调节,进而满足了联合收割机多功能运行需求。

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