处理能力，同时数据处理的速度已达到极高的水平，但是应用通用计算机进行工业控制，在很多方面远远没有PLC的功能强大，[2] 表2给出了它们的对比。

表2 PLC与计算机控制系统功能与特点的比较

比较项目 工作方式 编程语言 工作环境 对使用者的要求 通用计算机 中断方式 汇编语言、高级语言 要求高 需要进行专门的学习培训才能掌握 商业级要求 功能强大，但占用存储空间过大 高 办公、管理、科学计算、家庭等 少 扫描方式 PLC 助记符语句表、梯形图等 可在较差的环境下工作 语言易学，稍加培训即可使用 工业级，且有多种特殊设计 功能专用，占用存储空间可靠性 系统软件 价格 使用领域

较低 工业控制 3)与集散控制系统的比较

集散控制系统(Distributed Control System)是专门为工业过程控制设计的过程控制装置。它主要应用场合是连续量的模拟控制。而可编程序控制器的主要应用场合是开关量的逻辑控制。可编程序控制器是按扫描方式工作的。集散控制系统是按用户的程序指令工作的。在集散控制系统中， 可有多级优先级中断的设置，而可编程序控制器通常不采用中断方式。在存储器的容量上，由于可编程序控制器所需的运算多是逻辑运算，因此所需的容量较小，而集散控制系统需进行大量的数字运算，所需容量较大。在可靠性方面， 两者都是有较高要求的。为了扩大应用的范围，可编程序控制器正在向分散控制系统靠拢，扩展模拟量的控制功能。同样， 集散控制系统也正在扩展逻辑控制功能， 出现综合集成趋势。

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可编程控制器在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：

* 冲压机床 * 磨床 * 印刷机械 * 橡胶化工机械 * 中央空调 * 电梯控制 * 运动系统

4.4 高炉卷扬部分电器配置 1 交流调速系统

高炉上料卷扬系统是炼铁生产中的关键设备，主要作用是将炼铁所需的原料源源不断地送到高炉内，保证炼铁的正常需要，而整个高炉上料卷扬系统的核心就是料车的主提升设备，交流变频调速可以获得理想的效果。电力电子变频器可分为交-直-交和交-交两大类。

U/f恒定、速度开环控制方式和转差频率速度闭环控制方式通用变频器，基本上解决了异步电动机平滑调速的问题。然而，当生产机械对调速系统的动、静态性能提出更高要求是，上述系统还是比直流调速系统略逊一筹。原因在于其系统控制的规律是从异步电动机稳定性、起动及低速时转矩动态响应等方面的性能尚不能令人满意。考虑到异步电动机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统，很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩，但若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标，利用从静止坐标系到旋转坐标系之间的转换，则可以把定子电流中的励磁电流分量与转矩电流分量变成标量独立开来，进行分别控制。这样，通过坐标变换重建的电动机模型就等效为一台直流电动机，从而可象直流电动机那样进行快速的转矩和磁通控制即矢量控制。

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矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流矢量（转矩电流）分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式为矢量控制方式。

采用矢量控制方式的通用变频器不仅可以在调速范围上与直流电动机媲美，而且可以控制异步电动机产生的转矩。

主卷扬系统的特点是卷扬电机工作频繁，负荷重，启动转矩要求高，要有足够的运载能力。变频器设计转矩计算比较复杂，实际选用时多以经验选型，变频器容量应比卷扬电机容量大1~2档。根据卷扬系统电动机的额定电流和负载特性，选择西门子MICROMASTER 400 系列通用变频器。

2 西门子MICROMASTER 440 系列通用变频器介绍

MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准通用变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有无可比拟的灵活性。

MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度和转矩的变频器。本系列有多种型号，额定功率范围从120W 到200 kW(恒定转矩(CT)控制方式)，或者可达250 kW(可变转矩(VT)控制方式)，供用户选用。

本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。采用脉冲频率可选的专用脉宽调制技术，可使电动机低噪声运行。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。

MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的可变速控制系统供电的理想变频传动装置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。

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MICROMASTER 440 既可用于单独传动系统，也可集成到“自动化系统”中。 1）主要特征：

（1）200V-240V 10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； （2）380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； （3）矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制； （4）高过载能力，内置制动单元； （5）三组参数切换功能 2）控制功能：

（1）线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制，免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；

（2）标准参数结构，标准调试软件；

（3）数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个； (4）独立I/O端子板，方便维护；

(5）采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接； (6）内置PID控制器，参数自整定；

(7）集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块； (8）具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； (9）可实现主/从控制及力矩控制方式；

(10）在电源消失或故障时具有“自动再起动”功能；

(11）灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性； (12）快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸； (13）有直流制动和复合制动方式提高制动性能。 3)保护功能：

(1）过载能力为200％额定负载电流，持续时间3秒和150％额定负载电流，持续时间60秒；

(2）过电压、欠电压保护； (3）变频器、电机过热保护； (4）接地故障保护，短路保护； (5）闭锁电机保护，防止失速保护；

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