時(shí)間：2023-03-24 15:33:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電源設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1分布式電源并網(wǎng)對電壓分布的影響
配電系統(tǒng)的基本單元是饋線。饋線的首端經(jīng)過高壓降壓變壓器與高壓配電網(wǎng)相連接，末端經(jīng)低壓降壓變壓器與用戶相連。我國饋線電壓等級大多是10kV，每條饋線上線路成樹狀分布，以輻射形網(wǎng)絡(luò)連接若干臺配電變壓器。饋線的不同位置分布有若干負(fù)荷，這些負(fù)荷種類繁多，隨機(jī)性大，要準(zhǔn)確地描述比較困難。為方便研究，文章采用靜態(tài)恒功率模型來表示各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。考慮到配電網(wǎng)電壓較低，線路長度較短，設(shè)定以下假設(shè)條件：各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷三相對稱，三相線路間不存在互感。然后將所有線路阻抗均折合到系統(tǒng)電壓等級，得出饋線模型，見圖1。在圖1所示系統(tǒng)中，分布式電源注入前m節(jié)點(diǎn)電壓為：可見節(jié)點(diǎn)電壓與線路輸送的功率緊密相關(guān)，而線路輸送功率取決于負(fù)荷功率，假設(shè)在m節(jié)點(diǎn)接入容量為PDG+iQDG的分布式電源，相當(dāng)于改變該節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷功率，其節(jié)點(diǎn)電壓變?yōu)椤Ｓ墒剑?）可知，該節(jié)點(diǎn)注入分布式電源后，節(jié)點(diǎn)電壓與線路傳輸功率發(fā)生改變。集中供電一般采用輻射狀的配電網(wǎng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，饋線電壓沿潮流方向逐漸降低．接入分布式電源后，饋線傳輸?shù)墓β蕼p少，抬高了饋線上各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓，這可能使一些負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓偏移超標(biāo)，節(jié)點(diǎn)電壓升高多少取決于分布式電源的接入位置及總?cè)萘看笮 ＝尤朦c(diǎn)電壓Vm必須小于電壓偏差要求的最大電壓Vmax，整條線路上電壓才能滿足要求。
在1節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)、17節(jié)點(diǎn)接人容量為1000+j500kVA的分布式電源，其節(jié)點(diǎn)類型設(shè)為PQ節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行潮流計(jì)算，結(jié)果如圖2所示。從圖2中不難發(fā)現(xiàn)分布式電源的接入可以提高系統(tǒng)的整體電壓水平，其接入位置與節(jié)點(diǎn)電壓幅值密忉相關(guān)。相同容量的分布式電源接在配電線路的不同位置，對線路的電壓分布產(chǎn)生的影響差別很大，接入點(diǎn)越接近線路末端節(jié)點(diǎn)對線路電壓分布的影響越大，越接近系統(tǒng)母線對線路電壓分布的影響越小。因此，在配電網(wǎng)規(guī)劃及分布式電源接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)分布式電源的性質(zhì)、容量確定合理的接入點(diǎn)，確定合理的控制方式，只有這樣才能改善線路的電壓質(zhì)量，提高供電可靠性。
2分布式電源接入系統(tǒng)
2.1分布式電源的分類一般可以根據(jù)分布式電源的技術(shù)類型、所使用的一次能源及和與電力系統(tǒng)的接口技術(shù)進(jìn)行分類。按照技術(shù)類型可分為小型燃?xì)廨啓C(jī)、地?zé)岚l(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、具有同步或感應(yīng)發(fā)電機(jī)的往復(fù)式引擎、燃料電池、太陽熱發(fā)電、微透平等，按照一次能源可分為化石燃料、可再生能源；按照與電力系統(tǒng)的接口可分為直接相聯(lián)、逆變器相聯(lián)；按照并網(wǎng)容量分，可分為小型分布式電源和大、中型分布式電源。小型分布式電源主要包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池等；大、中型分布式電源主要包括微型汽輪機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、小型水電等。
2.2微網(wǎng)技術(shù)簡介微網(wǎng)是一個(gè)小型發(fā)配電系統(tǒng)，由分布式電源、相關(guān)負(fù)荷、逆變裝置、儲能裝置和保護(hù)、監(jiān)控裝置匯集而成，具有能量管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電氣元件保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)、控制和管理。微網(wǎng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。從其內(nèi)部看，微網(wǎng)是一個(gè)個(gè)小型的電力系統(tǒng)。從外部看，微網(wǎng)是配電網(wǎng)中的一個(gè)可控的、易控的“虛擬”電源或負(fù)荷。微網(wǎng)系統(tǒng)如圖3所示。
2.3將分布式電源組成不同類型的微網(wǎng)目前，比較成熟的分布式發(fā)電技術(shù)主要有風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)等幾種形式。在城鎮(zhèn)配電網(wǎng)中，風(fēng)力發(fā)電、燃料電池、光伏發(fā)電發(fā)電容量遠(yuǎn)小于配網(wǎng)負(fù)荷，對于這些小容量的分布式電源，采用與附近負(fù)荷組成微網(wǎng)的形式并入配網(wǎng)系統(tǒng)，通過技術(shù)措施使微網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電功率小于其負(fù)荷消耗的功率，使這些“不可見”的分布式電源完全等效為一個(gè)負(fù)荷。針對發(fā)電出力達(dá)到最大、負(fù)荷功率最小的工況，根據(jù)發(fā)電出力與負(fù)荷消耗功率的差值及持續(xù)時(shí)間計(jì)算出需要存儲的電量，該電量作為儲能裝置容量的一個(gè)約束條件，再考慮其他的約束條件，為微網(wǎng)配置容量合理的儲能裝置。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電出力大于負(fù)荷消耗功率時(shí)，將這部分電量存到儲能裝置中，在負(fù)荷功率高于發(fā)電出力時(shí)，再將這部分電量釋放掉。大型的微型燃?xì)廨啓C(jī)多用于需要穩(wěn)定的熱源、冷源的工商企業(yè)，以實(shí)現(xiàn)熱、電、冷三聯(lián)供，這些企業(yè)的負(fù)荷穩(wěn)定，易于預(yù)測。微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率由用戶對供熱和供冷的要求決定，發(fā)電功率也易于預(yù)測。這樣，以這些微型燃?xì)廨啓C(jī)為分布式電源的微網(wǎng)是可控、易控的。將分布式電源納入到微電網(wǎng)，并將其分為純負(fù)荷性質(zhì)的微網(wǎng)和發(fā)電、負(fù)荷可控的微網(wǎng)兩種，有效的解決了分布式電源潮流不可控的難題，給配電網(wǎng)的調(diào)度、運(yùn)行帶來的極大的方便。
2.4微電網(wǎng)接入系統(tǒng)方案純負(fù)荷性質(zhì)的微網(wǎng)在配網(wǎng)中是一個(gè)內(nèi)部帶有電源的負(fù)荷，將其接入到配網(wǎng)饋線的中間至末端，可有效地改善配電網(wǎng)電壓分布，降低配電網(wǎng)網(wǎng)損。當(dāng)微網(wǎng)內(nèi)分布式電源突然故障或者失電時(shí)，由配電網(wǎng)對微網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷進(jìn)行供電，此時(shí)配電線路潮流增大，微網(wǎng)內(nèi)的電壓會發(fā)生躍變，如電壓幅值變化超過用電設(shè)備允許值，將會對用電設(shè)備造成損壞。針對這種情況，可以利用微網(wǎng)內(nèi)的儲能裝置將存儲的能量進(jìn)行逆變，有效地支撐電壓，避免產(chǎn)生電壓跌落，減少電壓波動，有效的保護(hù)用電設(shè)備。當(dāng)配電網(wǎng)失電時(shí)，微網(wǎng)自動脫網(wǎng)孤島運(yùn)行，孤島的運(yùn)行方式由微網(wǎng)內(nèi)部自行控制，對配電網(wǎng)的故障分析、檢修、試驗(yàn)不產(chǎn)生影響。對于發(fā)電、負(fù)荷可控的微網(wǎng)，尤其是容量較大的，在配電網(wǎng)規(guī)劃及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需統(tǒng)一考慮中接入位置對配電網(wǎng)電壓、繼電保護(hù)、安全自動裝置的影響，需要進(jìn)行充分的論證，必要時(shí)可采用專線接入系統(tǒng)，以確保配電的安全、可靠運(yùn)行，充分發(fā)揮分布式電源的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
3結(jié)束語
文章分析了分布式電源接入配網(wǎng)后對電壓的影響，并根據(jù)分布式電源的不同性質(zhì)，利用微電網(wǎng)技術(shù)，將分布式電源納入到純負(fù)荷性質(zhì)的微網(wǎng)和發(fā)電、負(fù)荷可控的微網(wǎng)，解決了分布式電源潮流不可控的難題，并在配網(wǎng)規(guī)劃中，對這兩類微網(wǎng)接入配網(wǎng)饋線的位置提出建議，達(dá)到了改善配電網(wǎng)電壓分布、降低網(wǎng)損的作用。影響分布式電源接入系統(tǒng)的因素很多，比如短路電流、繼電保護(hù)、安全自動裝置等，需要在今后繼續(xù)研究。另外大容量儲能技術(shù)不成熟是制約分布式電源應(yīng)用的關(guān)鍵因素，待大容量儲能解決后，分布式電源將更加廣泛的應(yīng)用。
作者：段培明許美娜李東升單位：國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司吉林省吉林市松花江中學(xué)
汽車電源模擬測試系統(tǒng)的原理如圖1所示，分為波形采集與波形模擬和測試輸出兩部分。波形采集部分：由于汽車在研發(fā)過程中，需經(jīng)歷樣車的不同的階段，在這些過程中，車載電器件的開發(fā)也不是一蹴而就的。通常車載電器件根據(jù)階段性被分成C樣件、B樣件以及A樣件（最終穩(wěn)定狀態(tài)）。也就是說在樣車各階段時(shí)，不能保證每種車載電器件的狀態(tài)都是A類樣件，因此，各階段時(shí)，存在汽車啟動瞬間電源電壓變化的不同。而啟動瞬間電源電壓波形的獲取較為簡單（見圖1中波形采集部分），利用示波器，采集汽車蓄電池正負(fù)兩端在啟動瞬間的電壓即可。對于波形模擬及輸出測試部分，使用NI工控機(jī)和程控電源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立連接，通過LabVIEW軟件編程錄入采集的啟動電壓波形，并對程控電源進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，模擬輸出，對被測樣件實(shí)時(shí)測試。
2測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.1NI-VISA調(diào)用程控電源功能的實(shí)現(xiàn)
在本測試系統(tǒng)中，工控機(jī)采用NI公司的PX-I-8110，可編程直流電源采用TOELLNER公司生產(chǎn)的TOE8815-64。工控機(jī)與可編程直流電源之間的通信利用Agilent公司的USB/GPIB轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)[1]。在利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)控制程序時(shí)，需要使用LabVIEW軟件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流電源的GPIB地址，例如在本測試系統(tǒng)中程控直流電源的GPIB地址為GPIB0：1：IN-STR，通過這樣的設(shè)置就可以建立起工控機(jī)與直流電源之間的聯(lián)系[1]。
2.2可編程直流電源的控制指令的實(shí)現(xiàn)
在測試系統(tǒng)進(jìn)行模擬輸出時(shí)，最重要的是將采集到的波形進(jìn)行提煉，并通過控制程控直流電源進(jìn)行輸出。在這里，需要設(shè)置的參數(shù)為電壓、電流、時(shí)間以及起始和結(jié)束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被設(shè)置為“聽”模式和“說”模式。TOE8155的指令架構(gòu)符合IEEE-488.2標(biāo)準(zhǔn)，除了上述標(biāo)準(zhǔn)中通用的指令外，TOE8155還具有專門的控制指令集，可通過工控機(jī)對直流電源進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和輸出控制，且需要向直流電源傳送符合TOE8155語法格式的控制指令[2]。其中，在本測試系統(tǒng)中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb將程序設(shè)置為觸發(fā)模式，循環(huán)次數(shù)設(shè)置為bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的電壓值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的電流值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的時(shí)間值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；由于這些特定指令，在LabVIEW中并無現(xiàn)成的控件可供使用，因此，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，相當(dāng)一部分的工作量為針對特定指令控件子VI的編程。以FCV指令為例，其子VI的LabVIEW編程見圖2和圖3。汽車啟動瞬間的電源電壓波形不是一個(gè)周期性、規(guī)律的電壓波形，見圖4（某汽車啟動瞬間的因此，在進(jìn)行模擬電壓的設(shè)定時(shí)，這種電壓信號是由幾段不同狀態(tài)的電壓信號組成的，程序定義時(shí)不僅要設(shè)置每段電壓信號的電壓幅值、持續(xù)時(shí)間，和起始終止地址位等信息，還有設(shè)置兩端相鄰電壓信號之間的過渡時(shí)間[4]。在本設(shè)計(jì)中，是利用LabVIEW軟件中的簇和條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這一過程的[3]。寫入波形程序編輯見圖5。
2.3自動測試的實(shí)現(xiàn)
前面提到，測試系統(tǒng)中很重要的一部分是波形采集，這個(gè)需要針對不同的車型，以及各不同車型的不同階段。這意味著需要進(jìn)行大量的模擬波形的調(diào)用并輸出。因此，采用自動測試的方式可以有效地降低測試人員的勞動強(qiáng)度，更能提高測試系統(tǒng)的效率。在本測試系統(tǒng)中，利用Test-stand與sequenc系列調(diào)用測試程序的子VI，其架構(gòu)見圖6[5]。由于成本的考慮，車載電器件往往多為平臺產(chǎn)品，但是也存在個(gè)別車載電器件是專用件的情況。因此在技術(shù)人員選擇測試波形的分類時(shí)，參考圖7的測試流程進(jìn)行操作。測試系統(tǒng)的操作時(shí)，首先選擇被測DUT所應(yīng)用的車型，其次，導(dǎo)入該車型的電源曲線，并進(jìn)行模擬測試。在測試完成后，判斷該DUT是否為平臺化產(chǎn)品，如果判定結(jié)果為“是”，則導(dǎo)入該DUT所應(yīng)用的各車型電源曲線，并進(jìn)行模擬測試；如果判定結(jié)果為“否”，則再次進(jìn)行是否隨即抽取模擬波形并測試的判定。若判定結(jié)果為“是”，則隨機(jī)導(dǎo)入電源曲線，并進(jìn)行模擬測試，若判定結(jié)果為“否”，則完成測試，退出程序。
3驗(yàn)證及總結(jié)
關(guān)鍵詞：放電開關(guān)IGCT，預(yù)燃電路，保護(hù)電路
一.常用固體激光電源的組成及特點(diǎn)
1.1 激光電源設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)
電源輸出能量必須使工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大于閾值，超過越多，輸出光能越大。電源的功率和設(shè)計(jì)方案應(yīng)隨估算出的泵浦能量而定，這主要取決于工作物質(zhì)的電光轉(zhuǎn)換效率。為使激光輸出穩(wěn)定，要求電源的輸出能量必須穩(wěn)定。總體而言有如下幾點(diǎn)：1.為使放電器件有高的動力指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo)，電源的輸出電壓或電流特性必須與負(fù)特性匹配。2.為使激光器輸出能量均可調(diào)，一些電源主要參數(shù)既能手動控制，也能自動控制。3.要求電源的泵浦電壓，電流穩(wěn)定。4.激光電源發(fā)展向小型化，重量輕，效率高的方向發(fā)展。5.使用要安全可靠，要有過壓，過流等現(xiàn)象的保護(hù)電路。
1.2 傳統(tǒng)固體激光電源的組成
傳統(tǒng)固體激光電源由專用供電電源（充電和放電電路）、預(yù)燃電路、觸發(fā)電路及定時(shí)（同步）電路組成。如下圖
1.3 激光電源的工作原理
單向AC220v.50/60Hz輸出整流，經(jīng)軟啟動后在濾波電容上形成一個(gè)直流電源。氙燈點(diǎn)燃后，給出信號到控制板，若主電路沒有欠壓、過流，激光器冷卻液斷水等故障，控制板允許主電路工作，產(chǎn)生40kHz左右的震蕩信號到驅(qū)動板，在驅(qū)動信號的驅(qū)動下，功率開關(guān)元件VMOS將直流電壓變換成40kHz的交變電壓，經(jīng)過高頻高壓器進(jìn)行開壓，高頻整流橋整流后，送到充電儲能網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)儲能電容充到額定電壓時(shí)，控制板板給出停振信號，逆變電路停止工作。在系統(tǒng)信號驅(qū)動下，儲能電容給氙燈放電。在主電路工作過程中，調(diào)Q電源給出一個(gè)2000~5000v的晶體高壓。氙燈放電時(shí)，相對放電信號延時(shí)50~400us，退壓觸發(fā)信號也送到調(diào)Q電源板上。另外，電源還具有內(nèi)外時(shí)統(tǒng)轉(zhuǎn)換功能，電源可由外時(shí)統(tǒng)控制放電，并具有時(shí)統(tǒng)輸出端。
二.放電電路的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法
2.1放電開關(guān)的選擇
放電電路在激光器電源中起很重要的作用，在放電電路中，把儲存在儲能器中的電能直接轉(zhuǎn)換成光能，因此放電電路決定了激光器的效率。論文參考，放電開關(guān)IGCT。當(dāng)工作物質(zhì)螢光壽命一定時(shí)，要求的泵浦光脈沖就一定。目前占主導(dǎo)地位的功率半導(dǎo)體器件主要有晶閘管、GTO和IGBT等，隨著技術(shù)水平的不斷提高，這些傳統(tǒng)器件無論在功率容量還是在應(yīng)用復(fù)雜程度等方面都有了長足的進(jìn)步，但在實(shí)用方面還存在一些缺陷。傳統(tǒng)GTO關(guān)斷不均勻，需要笨重而昂貴的吸收電路。另外，因其門極驅(qū)動電路復(fù)雜，所需控制功率大，這就使得設(shè)計(jì)復(fù)雜，制造成本高，電路損耗大。IGBT雖無需要吸收電路，但它的通態(tài)損耗大，而且可靠性不高。另外，單個(gè)IGBT的阻斷電壓較近，即使是新型的高壓應(yīng)用場合須串聯(lián)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和損耗。
IGCT是一種新型的電力電子器件，它將GTO芯片與及并聯(lián)二極管和門極驅(qū)動電路集成在一起，再與其門極驅(qū)動器在外圍以低電感方式連接，結(jié)合了晶體管和晶閘管兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，即晶體管的穩(wěn)定的關(guān)斷能力和晶閘管的低通態(tài)損耗。IGCT具有電流大、電壓高、開關(guān)頻率高、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、損耗低的特點(diǎn)。此外，IGCT還像GTO一樣，具有制造成本低和成品率高的特點(diǎn)，有極好的應(yīng)用前景。IGCT的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是存儲時(shí)間短，因而在串聯(lián)應(yīng)用時(shí)，各個(gè)IGCT關(guān)斷時(shí)間的偏差極小，其分擔(dān)的電壓會較為均衡，所以適合大功率應(yīng)用，正好適合本實(shí)驗(yàn)。
2.2 預(yù)燃電路
放電電路的電光轉(zhuǎn)換效率對激光輸出的高低非常重要。為了提高電光轉(zhuǎn)換效率，減少電磁輻射的干擾，提高燈的幫助，在放電電路中采用了預(yù)燃型放電電路。如圖：
這種電路與一般放電電路不同之處在于，有一附加的直流高壓電源，這種高壓電源可采用任何一種整流方式，關(guān)鍵是能夠給出一定的電壓和電流。當(dāng)然，采用LC恒流變換器是理想的預(yù)燃電路，由于電路中有高壓直流電源，燈始終處于穩(wěn)定的輝光狀態(tài)，而流過燈的預(yù)燃電流將由預(yù)燃電路中的限流元件來限定。為了保證儲能器的能量以一定頻率向燈供給，在燈與儲能器之間接有放電開關(guān)。
三.保護(hù)電路極其設(shè)計(jì)方法
3.1 電源保護(hù)電路的考慮：欠壓、過壓保護(hù)
欠壓、過壓保護(hù)在激光電源中很重要。如果欠壓，為了輸出額定功率，則必須具有過大的輸入電流。如果過壓，則電源有過高的輸入電壓峰值，增大了對于逆變橋中IGBT功率開關(guān)的反向耐壓，易造成過壓擊穿。故為保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定必須具有欠壓、過壓保護(hù)電路，電路如圖3所示。利用電阻R,R1,R2取樣，在LM339,2D1-4門通過調(diào)節(jié)電位器Rw，將電網(wǎng)輸入電壓限制在AC380土10%的允許變化內(nèi)。
圖3 過壓保護(hù)電路 圖4 過流保護(hù)電路
3.2過流保護(hù)
設(shè)置過流保護(hù)電路主要解決兩個(gè)問題：其儀：保護(hù)電源在各種強(qiáng)干擾環(huán)境工作時(shí)，充電電路中不因逆變失敗使功率開光（IGBT）超過額定電流值而損壞。其二，保證脈沖電源按脈沖方式進(jìn)行從放電，一旦出現(xiàn)氙燈連弧故障時(shí)主回路過流加以切斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)，如圖4過流保護(hù)電路所示。論文參考，放電開關(guān)IGCT。論文參考，放電開關(guān)IGCT。圖中R為過流取樣電阻，調(diào)節(jié)電位器RW設(shè)置過流值，一般取電流的1.5-2.0倍，當(dāng)發(fā)生過流故障時(shí)，LM339反轉(zhuǎn)經(jīng)光電耦合送到主控信號板，使逆變信號發(fā)生芯片SG3525關(guān)斷。論文參考，放電開關(guān)IGCT。論文參考，放電開關(guān)IGCT。同時(shí)面板上故障顯示燈亮、報(bào)警。論文參考，放電開關(guān)IGCT。
3.3其他保護(hù)
為了保證激光器安全工作和操作人的人身安全，在激光電源的設(shè)計(jì)中，無源水壓控制，濕度控制和激光腔蓋控制，利用與門關(guān)系，不論那方面出現(xiàn)故障保護(hù)，電路接受到故障信號均及時(shí)的關(guān)斷逆變信號控制，進(jìn)行報(bào)警。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控直流電源；穩(wěn)壓電源；電壓源；電流源
中圖分類號：TM461文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10053824（2013）04006707
0引言
數(shù)控直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用非常廣泛，是學(xué)習(xí)電子信息工程、通信工程、機(jī)電一體化、電氣自動化等電類專業(yè)學(xué)生必然涉及到的一個(gè)電工電子課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽曾于第一屆A題、第二屆A題和第七屆F題（電流源），全國首屆高職院校技能競賽樣題以及省級院校競賽都有涉及，用來檢驗(yàn)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力，可見其普遍性。
雖然較多論文都涉及，但電路設(shè)計(jì)的多樣性以及制作經(jīng)驗(yàn)篇幅鮮少，不足以使讀者完成作品并舉一反三。筆者參閱數(shù)十篇關(guān)于數(shù)控直流電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)許多很難讀懂的問題。例如，給出參數(shù)設(shè)計(jì)輸出達(dá)20 V電壓，但運(yùn)放直接驅(qū)動達(dá)林頓管明顯無法輸出達(dá)22 V以上。又如，通篇無關(guān)緊要的內(nèi)容，唯獨(dú)缺少比較放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵電路的完整連接，也就是說DAC輸出到調(diào)整管之間內(nèi)容匱乏，這也是本文解決問題的初衷。
直流穩(wěn)壓電源按照功率管工作狀態(tài)，分為線性穩(wěn)壓電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源2種。鑒于電類專業(yè)課程設(shè)計(jì)的需要，本文重點(diǎn)解析線性穩(wěn)壓電源之關(guān)鍵設(shè)計(jì)，如與OP放大器設(shè)計(jì)聯(lián)系密切的部分，希望對讀者制作該項(xiàng)目或?qū)懻撐挠兴鶐椭?/p>
1設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)與測試方法
1）輸出電流IL（即額定負(fù)載電流），它的最大值決定調(diào)整管（三端穩(wěn)壓器）的最大允許功耗PCM和最大允許電流ICM，要求：IL （Vimax-Vomin）
2）根據(jù)輸出電壓范圍和最大輸出電流的指標(biāo)，U/I可計(jì)算出等效負(fù)載阻值。例如，輸出電壓要求達(dá)30 V，最大輸出電流1 A，因此模擬負(fù)載應(yīng)滿足從幾Ω到30 Ω之間，調(diào)整管耗散功率應(yīng)滿足30 W以上，考慮加散熱片。
1.2質(zhì)量指標(biāo)
紋波電壓：是指疊加在輸出電壓Uo上的交流分量。在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，用示波器觀測其峰一峰值，Uo（p-p）一般為毫伏量級，也可以用交流電壓表測量其有效值。紋波系數(shù)是紋波電壓與輸出電壓的百分比。設(shè)計(jì)中主要涉及濾波電路RLC充放電時(shí)間常數(shù)的計(jì)算。一般在全波式橋式整流情況下，根據(jù)下式選擇濾波電容C的容量：RL?C=（3-5）T/2，式中T為輸入交流信號周期，因而T=1/f=1/50=20 ms；RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。
穩(wěn)壓系數(shù)Su和電壓調(diào)整率Ku均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響[2]，因此只需測試其中之一即可。電源輸出電阻ro和電流調(diào)整率Ki均說明負(fù)載電流變化對輸出電壓的影響[2]，因此也只需測試其中之一即可，具體操作參照指標(biāo)的定義來實(shí)施。
2.2DAC接口電路的設(shè)計(jì)
2.3調(diào)整管控制電路、電壓采樣與電流采樣電路的
2.4ADC接口電路的設(shè)計(jì)、同時(shí)具備電壓源與電流源功能的設(shè)計(jì)
2.6具備電壓預(yù)置記憶存儲部分的設(shè)計(jì)
2.7保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
2.8.2濾波電路的設(shè)計(jì)
3結(jié)語
曾經(jīng)查閱數(shù)十篇類似穩(wěn)壓電源電路圖，深感模擬電路設(shè)計(jì)的重要性。本文將電壓源與電流源的設(shè)計(jì)方案同時(shí)羅列，便于讀者理解設(shè)計(jì)要領(lǐng)。重點(diǎn)解析DAC輸出后的電路設(shè)計(jì)，圖中電壓、電流數(shù)據(jù)全部基于proteus交互式仿真完成。電路設(shè)計(jì)的連貫性、采樣電路取值、運(yùn)放電路與驅(qū)動電路設(shè)計(jì)等，是同類論文較少論述的環(huán)節(jié)，可以有效解決目前存在的諸多問題，有助于讀者提高電路解析能力。僅此拋磚引玉，希望本文的設(shè)計(jì)能對讀者在實(shí)際工作中有所幫助，不當(dāng)之處請多指教。
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關(guān)鍵詞：TCA785，調(diào)壓調(diào)功，感性元件，感應(yīng)釬焊
1 引言
在感應(yīng)釬焊過程中，為了適應(yīng)負(fù)載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應(yīng)能對負(fù)載功率調(diào)節(jié)。其中調(diào)功方式主要有以下幾種：直流調(diào)壓調(diào)功、移相調(diào)功、掃頻調(diào)功和脈沖密度調(diào)功等。其中直流調(diào)壓調(diào)功有以下特點(diǎn)：逆變器輸出電壓波形與負(fù)載無關(guān)，均為交變方波。在串聯(lián)諧振負(fù)載下，利用鎖相電路實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流頻率跟蹤使負(fù)載始終工作在諧振狀態(tài)，輸出功率因數(shù)較高；逆變器中各個(gè)功率器件均在零電流方式下開通和關(guān)斷，器件的開關(guān)損耗和應(yīng)力都很小。其中調(diào)壓調(diào)功電路采用晶閘管作為開關(guān)器件，利用相控方式調(diào)節(jié)輸出電壓。這種方式具有控制方便，價(jià)格便宜等特點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。
2 直流調(diào)壓調(diào)功電路的設(shè)計(jì)研究
目前國內(nèi)外已經(jīng)研制生產(chǎn)出多種用于晶閘管電路的集成觸發(fā)器。其中TCA785集成觸發(fā)器是由德國西門子公司研制生產(chǎn)的。它內(nèi)部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護(hù)等電路，是一種鋸齒波移相觸發(fā)器。與其它集成觸發(fā)器相比，由它構(gòu)成的晶閘管觸發(fā)電路具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。論文參考網(wǎng)。本文所設(shè)計(jì)的直流調(diào)壓調(diào)功具體電路如圖1。
圖1 直流調(diào)壓調(diào)功電路圖
圖1中，220V交流電經(jīng)過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩(wěn)壓管7815轉(zhuǎn)變?yōu)?15V直流電，給該調(diào)壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端，該信號取自R6兩端交流電壓，同步信號經(jīng)同步過零電路送至同步寄存齒波信號發(fā)生器，在每個(gè)正弦信號的過零點(diǎn)矩齒波發(fā)生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產(chǎn)生和同步交流信號一致的三角波，如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1，10端外接電容C5，通過調(diào)節(jié)RW1可以調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當(dāng)檢測負(fù)載電流過大時(shí)，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變?yōu)榈碗娖剑怄i脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統(tǒng)過流過壓或進(jìn)行其它控制而設(shè)置的控制端。11腳外接控制電壓，改變該控制電壓可以控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角在0-180°范圍內(nèi)移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統(tǒng)自動給出。論文參考網(wǎng)。12腳外接電容C4，可以控制觸發(fā)脈沖的寬度。
圖2同步交流信號和三角波
在一個(gè)周期內(nèi)，TCA785的14和15端分別是正、負(fù)半周對應(yīng)的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發(fā)脈沖，“2”為干擾信號。為保證在一個(gè)周期內(nèi)正負(fù)半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運(yùn)算后，得到頻率增加一倍的觸發(fā)脈沖信號，如圖4所示。再將該信號送到MC1413進(jìn)行功率放大，以提供足夠的功率觸發(fā)脈沖來驅(qū)動整流模塊，如圖5，該信號電壓為7.5V左右，持續(xù)時(shí)間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發(fā)功率要求。
圖314端對應(yīng)的觸發(fā)脈沖
圖4或邏輯運(yùn)算并功率放大后的觸發(fā)脈沖
圖5示波器時(shí)間軸調(diào)整后的觸發(fā)脈沖
根據(jù)感應(yīng)釬焊的使用要求，控制觸發(fā)脈沖觸發(fā)角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調(diào)節(jié)RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時(shí)的控制電壓源來自于PLC相關(guān)模擬端口的輸出電壓，該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負(fù)載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。
其中檢測系統(tǒng)主要檢測主電路電流，將檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓后，一方面給PLC自動控制系統(tǒng)提供采集電壓，另方面給保護(hù)系統(tǒng)提供保護(hù)依據(jù)，當(dāng)該電壓大于設(shè)定保護(hù)電壓時(shí)，就停止觸發(fā)脈沖的輸出，進(jìn)而切斷整個(gè)主電路。
3 直流調(diào)壓調(diào)功電路使用中存在的問題
在該電路調(diào)試過程中，當(dāng)晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時(shí)，整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調(diào)節(jié)。
而負(fù)載要求很平穩(wěn)的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環(huán)節(jié)，即電路中有較大電感。這時(shí)當(dāng)電壓調(diào)節(jié)到一定值時(shí)，會出現(xiàn)輸出電壓突然跳變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，使負(fù)載運(yùn)行出現(xiàn)異常。如果該現(xiàn)象出現(xiàn)在感應(yīng)釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質(zhì)量不合格。
解決的辦法是：首先測量出電壓突變時(shí)TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應(yīng)措施，比如串接分壓電阻，使U6為6端電壓的一端極限值，從而可以避免電壓突變現(xiàn)象。論文參考網(wǎng)。
4 在感應(yīng)釬焊電源中的應(yīng)用
感應(yīng)釬焊電源整體結(jié)構(gòu)如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應(yīng)圈，調(diào)壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯(lián)諧振電路，逆變部分采用半橋結(jié)構(gòu)，逆變元件采用一個(gè)IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發(fā)脈沖通過控制其導(dǎo)通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環(huán)節(jié)，從而改變逆變器輸出功率。
圖6 感應(yīng)釬焊機(jī)整體結(jié)構(gòu)框圖
圖中直流調(diào)壓調(diào)功方框內(nèi)就是前面所設(shè)計(jì)電路，要想檢測其功能是否正常，可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調(diào)節(jié)圖1中TCA785的6端電壓，測得其中兩組對應(yīng)的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩(wěn)，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩(wěn)，電流較大。根據(jù)電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設(shè)計(jì)的直流調(diào)壓調(diào)功電路可以進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)且所得電壓比較平穩(wěn)，感應(yīng)釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對不同負(fù)載進(jìn)行感應(yīng)釬焊的要求。
圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖
圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖
5 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了一種直流調(diào)壓調(diào)功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續(xù)穩(wěn)定變化，不僅滿足手動調(diào)節(jié)模式，也可以和PLC系統(tǒng)配合進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，并具有可靠的保護(hù)功能和相關(guān)的控制功能。通過試驗(yàn)，該電路已成功應(yīng)用于感應(yīng)釬焊電源之中，使其可以穩(wěn)定起振，對于不同負(fù)載進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
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第二步:下載并安裝Folding@Home顯卡客戶端(NV:stanford.edu/group/pandegroup/folding/release/Folding@home-Win32-NV-GPU-systray-623.msi;ATI:stanford.edu/group/pandegroup/folding/release/Folding@home-Win32-GPU-systray-623.msi)
第三步:設(shè)置客戶端(ID可以使用自己的名字,前面添加[CFan]也可以、隊(duì)伍號碼一定要設(shè)置為China Folding@Home Power的號碼3213,這是中國在Folding@Home項(xiàng)目上的唯一隊(duì)伍,具體參數(shù)見下圖)。
運(yùn)行客戶端程序,右鍵點(diǎn)擊右下角圖標(biāo)Configure(設(shè)置)
填寫User name(用戶名)及Team number(隊(duì)伍號碼)
說三道四,
Folding@Home在公益之外的話題
West:等等,你說了半天,今天就是教我們?nèi)绾螀⒓覨olding@Home項(xiàng)目咯?
Alpha:也不完全是這樣,慢慢聽我說就是了。
顯卡通用計(jì)算的準(zhǔn)繩
由于Folding@Home(以下簡稱F@H)利用了顯卡的通用計(jì)算能力,并且斯坦福的瘋子們對這個(gè)東西鉆研的極透,所以基本上F@H的成績就是顯卡通用計(jì)算的能力。
電源負(fù)載能力的殺手
玩F@H不得不說電源的問題,因?yàn)镕@H可以使顯卡、CPU滿負(fù)載運(yùn)行,并且長時(shí)間不間斷,所以對于電源的考驗(yàn)(主要考驗(yàn)最重要的12V輸出能力)可謂是苛刻至極。這里說的滿載可不是3D Mark、Crysis等測試的滿載,它要更勝其一籌。讓我們手握F@H這把利刃,披荊斬棘看看誰才是經(jīng)得住考驗(yàn)的電源吧。
專家評論
CT:
Folding@Home是一件不錯(cuò)的公益活動,那個(gè)財(cái)主West,你那么多機(jī)器不如參加一下吧,為人類的將來著想一下多好。不過說實(shí)話我疑問蠻多的,我無私地運(yùn)算,如果項(xiàng)目方將這些結(jié)果封閉甚至用來賣錢,那我不是白白打工?
west:
我倒是沒意見,就是這東西要求過于苛刻了,7×24小時(shí)不停,這個(gè)電費(fèi)貌似很可怕。另外,據(jù)我所知從SETI開始的分布式運(yùn)算已經(jīng)有10多個(gè)年頭了吧,到現(xiàn)在為止有沒有什么成果?
Alpha:
其實(shí)參加這種公益性的活動一來是增加自己多方面的知識儲備,二來還能認(rèn)識許多有同樣見解的朋友,何樂而不為。任何分布式計(jì)算就是借助志愿者的力量來完成積累,因此任何項(xiàng)目都承諾將結(jié)果完全無隱瞞地分享給公眾,如果不公開運(yùn)算結(jié)果,那有誰會參與運(yùn)算?另外,計(jì)算得到的很多論文,斯坦福都會公布在官方網(wǎng)站上,比如F@H項(xiàng)目61號論文就是研究與H5N1(禽流感)相關(guān)的項(xiàng)目(地址:psb.stanford.edu/psb-online/proceedings/psb09/kasson.pdf )
CT:
話說,很久以前我貌似就參與過F@H,只是后來就放棄了,那個(gè)時(shí)候還是用CPU,那個(gè)速度啊,怎是一個(gè)慢字可以了得。我記得那個(gè)時(shí)候P4D 2.8GHz只有可憐的幾百分/天。不過每天看著自己的分?jǐn)?shù)上漲倒是蠻有成就感的。
west:
嗯,確實(shí),CUDA、GPGPU的普及讓分布式運(yùn)算大展拳腳,一會兒NV塞斯坦福點(diǎn)錢,讓他們給優(yōu)化優(yōu)化,一會兒ATI又塞點(diǎn)錢讓劣化劣化NV之類的,反正是你方唱罷我登場。不單單F@H這樣,游戲廠、軟件商也是如此,什么The Way之類的,不都是送錢等優(yōu)化嗎,冤冤相報(bào)何時(shí)了啊,不過好在兩方牽制斯坦福還能保持起碼過得去的中立性。
關(guān)鍵詞：微網(wǎng)；控制策略；現(xiàn)狀
中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Analyses the micro network control research status
DUAN Xiao-rui，LI Jin，ZENG Zhao-wei
（College of Electrical Engineering， Guizhou University， Guiyang Guizhou，550025）
Abstract： In recent years， Distributed Generation obtained more and more attention and application， and by the small capacity of distributed power network research. This paper first introduces the concept of micro network and micro network control strategy， and then summarizes and analyzes the current research status of micro network.
Key words： Micro network；The control strategy；The status quo
引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，近年來用電負(fù)荷正急劇增長。與此同時(shí)，能源危機(jī)與環(huán)境保護(hù)的壓力正逐漸加大，化石燃料的迅速消耗和燃燒應(yīng)用中產(chǎn)生的污染問題也已嚴(yán)重影響到了人們的正常生活。因此，綠色清潔的新能源以及可再生能源的應(yīng)用得到了越來越多的重視。分布式發(fā)電將分散存在的清潔能源轉(zhuǎn)化為電能，使分布式能源得到最有效的利用，因此分布式發(fā)電技術(shù)為清潔能源的推廣應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支撐[1]。分布式發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展，將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以微網(wǎng)的形式運(yùn)行，與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)能效的最有效方式。
微網(wǎng)概念
微網(wǎng)是一種可將各種小型分布式電源組合起來為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電能的低壓電網(wǎng)。它具有聯(lián)網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行模式，能提高負(fù)荷側(cè)的供電可靠性。微網(wǎng)中的分布式電源常采用電力電子接口連接到微網(wǎng)，這增加了分布式電源接口控制的靈活性，但是減少了系統(tǒng)的慣性。微網(wǎng)缺少慣性和運(yùn)行模式的多樣性增加了系統(tǒng)在維持能量平衡及頻率穩(wěn)定等方面的控制難度。微網(wǎng)既可以通過配電網(wǎng)與大型電力網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，形成一個(gè)大型電網(wǎng)與小型電網(wǎng)的聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，也可以獨(dú)立地為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電力需求。該靈活運(yùn)行模式大大提高了負(fù)荷側(cè)的供電可靠性。同時(shí)，微網(wǎng)通過單點(diǎn)接入電網(wǎng)，可以減少大量小功率分布式電源接入電網(wǎng)后對傳統(tǒng)電網(wǎng)的影響。
微網(wǎng)控制策略
微網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中需要解決的關(guān)鍵問題之一就是控制問題。當(dāng)微網(wǎng)中的負(fù)荷或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，如何通過對微網(wǎng)中各種微電源進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)控制，以保證微網(wǎng)在不同運(yùn)行模式下都能夠滿足負(fù)荷的電能質(zhì)量要求，是微網(wǎng)能否可靠運(yùn)行的關(guān)鍵[2]。
目前的微網(wǎng)控制方案，按整體控制策略可分為對等控制、主從控制。主從控制一般是指底層微電源的控制是一種主從控制結(jié)構(gòu)：以一個(gè)微電源作為主單元，其控制器作為主控制器，其余微電源的控制器作為從控制器。從控制器必須服從主控制器，其之間的通信聯(lián)系是強(qiáng)聯(lián)系，一旦通信失敗，微網(wǎng)將無法正常工作。主從控制策略主要用于孤島運(yùn)行時(shí)的微網(wǎng)。對等控制就是微網(wǎng)中每個(gè)微電源地位相等，不存在起主要支撐作用的主控制單元。對等控制策略基于下垂控制法，分別將頻率和有功功率、電壓和無功功率關(guān)聯(lián)起來，通過一定的控制算法，模擬傳統(tǒng)電網(wǎng)中的有功、頻率特性曲線和無功、電壓曲線，實(shí)現(xiàn)電壓、頻率的自動調(diào)節(jié)而無須借助于通信。
下垂控制、恒壓恒頻控制和恒功率控制是目前常見三種的微電源接口逆變器控制方法。下垂控制方法就是使接口逆變器模仿傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的下垂特性，通過有功和無功來調(diào)節(jié)微電源輸出的頻率和電迅。該控制方法是基于本地測量的有功和無功值對逆變器進(jìn)行控制，各微電源之間不需要通信，因此一般用于對等控制策略中[3]。恒壓恒頻控制通過直接給定電壓和頻率的參考值，設(shè)計(jì)控制器來調(diào)節(jié)接口逆變器的輸出電壓和頻率，主要用于孤島運(yùn)行模式，給微網(wǎng)提供頻率和電壓的支撐[4]。主從控制策略中主微電源的控制一般釆用此控制方法。通常PQ控制用于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)計(jì)控制器在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)使逆變器按照給定的有功和無功參考值輸出功率，微電源一般不參與電壓、頻率的調(diào)節(jié)，主要由大電網(wǎng)提供支撐[5]。當(dāng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，微網(wǎng)必須中有維持電壓和頻率的微電源。
研究現(xiàn)狀
微電網(wǎng)是目前國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，其靈活的運(yùn)行方式、高質(zhì)量的供電服務(wù)以及綠色高效的經(jīng)濟(jì)性能，使其具有良好的發(fā)展前景。我國對微網(wǎng)的研究尚處于起步階段，在國家科技部“863計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域2007年度專題課題”中已經(jīng)包括了微網(wǎng)技術(shù)，目前中國科學(xué)院電工研究所、清華大學(xué)、天津大學(xué)等單位相繼開始了對微網(wǎng)的研究。
文獻(xiàn)[6]通過對微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)微網(wǎng)主從控制模式和對等控制模式進(jìn)行比較，得到結(jié)論：主從控制微網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電壓和頻率的無差控制，但對主控單元有很強(qiáng)的依賴性，主控單元的選擇至關(guān)重要； 若微網(wǎng)中存在燃機(jī)等輸出穩(wěn)定且易于控制的DG時(shí)，應(yīng)優(yōu)選其作為主控單元，而光伏風(fēng)力等間歇性DG作為從控單元； 若微網(wǎng)中不含有可控DG，則選擇儲能裝置為主控單元，但儲能裝置容量將限制其長時(shí)間孤島運(yùn)行。對等控制微網(wǎng)具有冗余性，但沒有考慮系統(tǒng)電壓與頻率的恢復(fù)問題，屬于有差控制，魯棒性差，并且在控制和應(yīng)用上尚存在若干關(guān)鍵技術(shù)問題亟待攻克，目前僅限于實(shí)驗(yàn)研究階段。
文獻(xiàn)[7]研究了下垂控制和混合控制的微源控制方法，并建立了微網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型， 針對計(jì)劃孤網(wǎng)和非計(jì)劃孤網(wǎng)中的下垂控制和混合控制進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了2種控制方式對維持微網(wǎng)孤網(wǎng)穩(wěn)定的有效性，并且任何控制方式下，微網(wǎng)再并網(wǎng)時(shí)均需對微源出力進(jìn)行重新調(diào)整，才能平滑過渡至并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行模式。
文獻(xiàn)[8]分析了微網(wǎng)中多個(gè)分布式電源采用 P-f 和 Q-V 下垂控制時(shí)，微網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。根據(jù)微網(wǎng)內(nèi)分布式電源的輸出特性和負(fù)荷需求特性，設(shè)計(jì)了一種分布式電源層對等控制與主從控制相結(jié)合的微網(wǎng)控制策略，并分析了采用此控制方案后微網(wǎng)在不同運(yùn)行情況下的暫態(tài)特性。
文獻(xiàn)[9]主要研究了微電源接口逆變器的控制方法，通過建立下垂控制小信號模型，仔細(xì)分析了電壓頻率、電壓幅值下垂參數(shù)和低通濾波器的截止頻率三個(gè)參數(shù)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。將微電源等效為直流源或經(jīng)整流后的直流源，在坐標(biāo)系中建立了三相逆變器的數(shù)學(xué)模型；在分析微電源逆變器控制方法和原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于下垂特性的雙環(huán)反饋控制器、PQ控制器。
文獻(xiàn)[10]只考慮并網(wǎng)后電網(wǎng)向微網(wǎng)注入功率時(shí)，對含有一個(gè)DG的微網(wǎng)并網(wǎng)過程仿真，研究了并網(wǎng)過程中頻率和電壓波動變化，著重分析了在并網(wǎng)前開關(guān)兩側(cè)電壓相對相位超前和落后的兩種不同情況，提出了微網(wǎng)并網(wǎng)的最佳控制策略：并網(wǎng)時(shí)開關(guān)兩側(cè)的電壓差必須很小，理想狀態(tài)為零；電網(wǎng)頻率必須稍高于微網(wǎng)頻率；并網(wǎng)時(shí)刻電網(wǎng)電壓必須超前于微網(wǎng)電壓。
文獻(xiàn)[11]詳細(xì)分析了PQ控制和V/f控制的原理和方法，對相應(yīng)的控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上建立起微網(wǎng)的模型。通過不同運(yùn)行方式仿真驗(yàn)證了該模型的運(yùn)行特性，從而證明了控制策略的有效性和正確性。
文獻(xiàn)[12]分析了傳統(tǒng)的下垂控制策略在微電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用所存在的缺陷，并提出采用倒下垂控制與下垂控制相結(jié)合的綜合控制策略。該策略在改善微電網(wǎng)的穩(wěn)定性，最大限度地限制過流情況發(fā)生等方面都具有顯著特點(diǎn)，而且能實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程的無縫切換，同時(shí)也為不同響應(yīng)時(shí)間的儲能裝置選擇合適的控制策略提供了可能。
由以上的分析可知，目前我國針對微網(wǎng)控制的研究主要集中在下垂控制、恒壓恒頻控制和恒功率控制三種控制方式，在假定條件下通過對其控制原理和方法的分析進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，進(jìn)而搭建模型進(jìn)行仿真，從而驗(yàn)證控制策略的有效性。
總結(jié)
面對能源危機(jī)的挑戰(zhàn)，加強(qiáng)綠色能源的利用，既符合國家的能源政策，又可以緩解現(xiàn)階段能源供求緊張的關(guān)系。智能微網(wǎng)的出現(xiàn)，可以較好地解決整個(gè)電網(wǎng)控制的復(fù)雜性。雖然目前微網(wǎng)的實(shí)用化還存在著各種各樣的困難，但微網(wǎng)在降低能耗以及補(bǔ)充電網(wǎng)不足方面的優(yōu)點(diǎn)會促進(jìn)專家學(xué)者的研究，微網(wǎng)的巨大潛力會凸現(xiàn)出來。
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關(guān)鍵詞：冗余技術(shù)，Redundancytechnique，網(wǎng)絡(luò)network，通訊Communication
前言：目前在熱力汽輪發(fā)電機(jī)中廣泛應(yīng)用冗余技術(shù)，其特點(diǎn)是自控系統(tǒng)安全可靠，便于集中管理，本文重點(diǎn)從幾個(gè)方面介紹汽輪發(fā)電機(jī)自控設(shè)備中冗余技術(shù)的安全措施：
1．冗余的控制系統(tǒng)配置
目前萊鋼煤氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工程自控系統(tǒng)采用ABB公司的AC800FR控制系統(tǒng)，過程站采用冗余的PM803總線控制器和分布式S800I/O，兩個(gè)配置完全一樣的AC800控制器可實(shí)現(xiàn)控制器1：1冗余，主備控制器之間可無擾動切換。每個(gè)控制器上都插有兩個(gè)Ethernet網(wǎng)卡，第一個(gè)網(wǎng)卡用于連接系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（diginets），而第二個(gè)網(wǎng)卡彼此互連以形成專門的冗余通訊鏈接（diginetR）,確保主備控制器之間的冗余信息同步。一旦主控制器故障，備用控制器能迅速無擾的從主控制器中斷點(diǎn)接替工作。
現(xiàn)場過程控制器AC800F、操作員站OS及工程師站ES之間的數(shù)據(jù)通訊由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（diginets）來完成，采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議、RJ45通訊傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季郑刂破魃系牡谝粋€(gè)Etherent網(wǎng)卡提供控制器與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（diginets）的通訊接口。工程師站上組態(tài)好的用戶控制程序由diginets和第一個(gè)網(wǎng)卡下載至控制器的RAM中，Ethernet網(wǎng)卡的電池卡槽上裝有RAM后備電池，可在控制器掉電時(shí)保持RAM中的用戶控制程序?qū)崿F(xiàn)上層工業(yè)以態(tài)網(wǎng)絡(luò)通訊和下層Profibus現(xiàn)場總線的冗于，保障通訊數(shù)據(jù)傳送的穩(wěn)定安全性。
冗余的CPU過程站處理器，保證數(shù)據(jù)的正常采集、處理。冗余的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，信息數(shù)據(jù)得以暢通無阻。冗余的監(jiān)控平臺就象運(yùn)行人員的兩只眼睛，監(jiān)控設(shè)備工況，使運(yùn)行人員在第一時(shí)間內(nèi)得到信息資料，及時(shí)處理故障，保障設(shè)備安全運(yùn)行。
見圖1
圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖
2．可靠的并聯(lián)式不間斷的冗余供電模式
電源作為設(shè)備的動力來源，是設(shè)備關(guān)鍵性因素。突發(fā)性系統(tǒng)供電中斷將會直接導(dǎo)致計(jì)算機(jī)隨機(jī)存儲器中數(shù)據(jù)丟失，設(shè)備停機(jī)，造成無法挽回的損失。控制系統(tǒng)中引入不間斷電源UPS，外來兩段母線市電先經(jīng)過UPS，再分路供給DCS系統(tǒng)及儀表器件。一方面可對輸入電源起到穩(wěn)壓作用，另一方面當(dāng)市電故障停電時(shí)UPS可在小于5ms時(shí)間間隔內(nèi)利用蓄電池逆變自動切換至由UPS供電，根據(jù)所帶負(fù)荷及UPS容量大小設(shè)計(jì)要求UPS至少能夠提供半小時(shí)時(shí)間。市電恢復(fù)正常后，UPS自動切換市電供電模式，從而保障自動控制系統(tǒng)電源始終連續(xù)與穩(wěn)定，徹底解決因電網(wǎng)波動或突發(fā)性失電損壞自控設(shè)備，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，造成無法挽回的損失。
兩臺不間斷工裝UPS電源，正常運(yùn)行時(shí)同時(shí)工作，共同分擔(dān)負(fù)荷。當(dāng)其中任意一臺故障時(shí)，另一臺自動切換至主機(jī)狀態(tài)，全帶負(fù)荷。并聯(lián)UPS的軟件和硬件完全一致，其控制電纜形成閉環(huán)連接，保證自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)的供電電源。
3．關(guān)鍵停機(jī)儀表設(shè)備參數(shù)采用模擬和數(shù)字信號相結(jié)合的冗余思路
汽輪發(fā)電機(jī)油壓力低低聯(lián)鎖停機(jī)參數(shù)靈活運(yùn)用，保護(hù)機(jī)組工況安全運(yùn)行。論文格式。論文格式。論文格式。油壓是否正常，作為汽機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)的信號，采用了在油進(jìn)汽輪機(jī)軸承末端管道上安裝了油壓檢測壓力開關(guān)，其設(shè)定值均為30KPa，用于采集開關(guān)信號，優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)，同一位置安裝智能變送器提供模擬信號，優(yōu)點(diǎn)精度高顯示方便。二者在DCS系統(tǒng)中進(jìn)行與邏輯關(guān)系，再通延時(shí)1秒鐘判斷，若二者同時(shí)低于設(shè)定值30KPa，證實(shí)油管路油壓低，則保護(hù)機(jī)組停機(jī)，有效的消除了外界磁場干擾信號源的突發(fā)性。見圖2：
圖2邏輯圖
汽輪發(fā)電機(jī)軸承油溫度采用外裝雙質(zhì)熱電阻，兩模擬信號同時(shí)采集去DCS系統(tǒng)，并判斷溫度可能存在的誤差，邏輯判斷再發(fā)出停機(jī)指令。更有推力瓦溫度選用內(nèi)藏式熱電阻，每個(gè)瓦塊上安裝四個(gè)相同熱電阻信號采集，根據(jù)工藝要求靈活運(yùn)用或四選二、或四選三，并進(jìn)行溫度斷路或開路邏輯判斷發(fā)出停機(jī)指令，大大提高了機(jī)組連續(xù)安全生產(chǎn)。
TSI軸系監(jiān)測裝置是一種面向汽輪發(fā)電機(jī)組的多通道監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)，主要監(jiān)視轉(zhuǎn)子和汽缸的機(jī)械運(yùn)行參數(shù)，如軸振動、軸向位移、脹差、轉(zhuǎn)速等，輸出的模擬信號至DCS系統(tǒng)顯示、處理報(bào)警，輸出的接點(diǎn)信號可用于停機(jī)保護(hù)。目前，應(yīng)用最廣泛，技術(shù)成熟的美國本特利公司生產(chǎn)的3500系列大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測裝置。其重要的聯(lián)鎖停機(jī)信號采用雙傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，內(nèi)部冗于判斷數(shù)字量輸出去DCS系統(tǒng)并在程序中判斷，延時(shí)控制聯(lián)鎖停機(jī)，有效的消除了誤信號造成不必要的停機(jī)。
結(jié)論：生產(chǎn)過程中冗余技術(shù)安全可靠、靈活多樣的控制思
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【Abstract】With the development of time， the PLC automatic control system based on the advanced computer control technology and electrical automation control technology， has been actively applied in many areas， and rapid developed. This paper explores the integrated design of PLC technology automation control system.
【關(guān)鍵詞】自動化控制系統(tǒng)；PLC技術(shù)；集成設(shè)計(jì)
【Keywords】automatic control system； PLC technology； integrated design
【中圖分類號】F407.67 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0100-02
1 引言
在衡量一個(gè)國家生產(chǎn)力發(fā)展水平以及生產(chǎn)發(fā)展中，工業(yè)自動化水平是一個(gè)重要的指標(biāo)，并且在工業(yè)自動化中，電氣自動化是其重要的組成部分。在基于可編程控制器基礎(chǔ)之上PLC技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)，不僅僅克服了之前控制的許多缺點(diǎn)，還提升了電氣自動化控制的水平，解決了甚多技術(shù)上的難題，有著較好的應(yīng)用和推廣前景。該研究中所提到的單片機(jī)選擇變頻器與PLC，方便用戶管理，維修相對比較方便。為了較好地發(fā)揮PLC自動化控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的積極作用，論文就從PLC自動化控制系統(tǒng)以及PLC技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本論述出發(fā)，對基于PLC技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)展開討論。
2 PLC自動化控制系統(tǒng)以及PLC技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1 PLC自動化控制系統(tǒng)
每一種控制系統(tǒng)所進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)都是為了更好地提升自動化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，更好地滿足被控制對象的基本工藝要求，然而在PLC自動化控制系統(tǒng)中，不僅要遵循優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則，還需要依據(jù)一定的生產(chǎn)工藝要求[1]。
2.1.1系統(tǒng)安全性的保證
在控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該保證可靠、安全這一條主線，在保證不斷提升PLC自動化控制系統(tǒng)質(zhì)量以及效率的過程中，保證系統(tǒng)的使用可靠性和安全性。
2.1.2 被控制對象基本工藝要求的滿足
優(yōu)化設(shè)計(jì)最基本的原則，就是要最大限度地滿足被控制對象的基本工藝要求。在PLC自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)之前，就需要先進(jìn)行必要的調(diào)查研究，關(guān)于控制系統(tǒng)的重要應(yīng)用環(huán)境和基本用途，將相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理和搜集。詳細(xì)地優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的形成就需要有專業(yè)的設(shè)計(jì)人員并做好準(zhǔn)備工作。協(xié)同各方面的關(guān)系積極解決設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題。
2.1.3 生產(chǎn)效率的提升
在PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)效率的提升就是其目的，這樣的過程還需要在許多工藝的改進(jìn)和生產(chǎn)路線伴隨之下進(jìn)行。所以在選擇PLC容量的過程中，緊密地聯(lián)系實(shí)際，為日后優(yōu)化改造留有一定余地，并確定合理的容量。
2.1.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
對于PLC自動化控制系統(tǒng)而言，為了使基本的使用功能不受影響，就需要在最大的可能之下優(yōu)化PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。為了實(shí)現(xiàn)合理而且經(jīng)濟(jì)簡便的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，就需要達(dá)到更佳的控制效果并進(jìn)行更為簡單的設(shè)計(jì)。
2.2 PLC技術(shù)
所謂的PLC技術(shù)，就是一個(gè)關(guān)于可編程控制器的簡稱，自身的計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種表現(xiàn)，也是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種全新的技術(shù)，而且這樣的技術(shù)日趨成熟，也為電子自動化生產(chǎn)創(chuàng)造出了一種具有較強(qiáng)專業(yè)性的自動化控制器，不斷地被應(yīng)用在電氣自動化控制中。實(shí)現(xiàn)電氣自動化的控制實(shí)現(xiàn)，就需要按照不同用戶的需求，依據(jù)既定的順序和命令進(jìn)行處理，通過相關(guān)的軟件進(jìn)行控制。與傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行連接只需要通過相關(guān)的軟件，以及較少的接線量，通常情況下其他的線路是不需要實(shí)際線路連接的。另外，還可以依據(jù)既定的程序，將這種系統(tǒng)所涉及的信息存儲、處理以及獲取進(jìn)行。
3 PLC自動化控制系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)
相較于傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)而言，其需要通過多種連接線才可以將處理和連接實(shí)現(xiàn)，從而消耗較多的財(cái)力、物力以及人力，還不能夠積極地促進(jìn)高效維護(hù)和統(tǒng)一管理，各式各樣的障礙對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生著嚴(yán)重的阻礙。然而，隨著時(shí)間的發(fā)展，在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及電氣自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)之上所發(fā)展開來的PLC自動化控制系統(tǒng)，已經(jīng)在許多的領(lǐng)域被積極地運(yùn)用，并且自身迅速地發(fā)展[2]。
3.1 集成設(shè)計(jì)之軟件設(shè)計(jì)
在PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，首先要設(shè)計(jì)出電源回路（見圖1）。選用80 至240VAC 的電源作為PLC 的供電裝置。由于適用于PLC 的電源較多，其對電源的適應(yīng)范圍較廣，因此在安裝電源時(shí)要加裝電源凈化元件，以此來達(dá)到抗干擾的目的。抗干擾元件選擇1：1 的隔離變壓器、電源濾波器等裝置。按照控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)化成梯形圖，這就是軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，也是PLC應(yīng)用最關(guān)鍵的問題，并且軟件設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)就是程序的編寫。在控制工程的應(yīng)用中，優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)方便工程技術(shù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù)以及系統(tǒng)調(diào)試。生產(chǎn)過程控制復(fù)雜程度不同，模塊化程序以及基本程序的結(jié)構(gòu)分類也不同。
3.2 集成設(shè)計(jì)之硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 硬件設(shè)計(jì)之PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)
在對于輸出電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，做好相關(guān)的電路設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，就需要按照基本的生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行，通過晶體管將輸出電路所需要的各式頻器的調(diào)速和控制以及指示燈輸出，需要晶體管作為支撐的，最主要的就是頻率過高的PLC控制系統(tǒng)。通過繼電器輸出，說明其有著過低的頻率，不僅設(shè)計(jì)簡單還可以提升系統(tǒng)的負(fù)載能力。
3.2.2 硬件設(shè)計(jì)之PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)分析
對于PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入電源而言，AC85-240V就是通常情況下供電電源的電壓，有著比較多的應(yīng)用和比較廣的適用范圍。在電源上面安裝必要的電源凈化原件，更好地減少外界環(huán)境對電源的干擾，隔離變壓器和電源濾波器就是最主要的。我們所引入的雙層隔離技術(shù)，就是在隔離變壓器的使用過程中引入的，可以通過屏蔽層減少高低頻脈沖的干擾。
4 結(jié)語
PLC作為一種電子操作系統(tǒng)，專門在工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行，使用時(shí)可以在沒有任何保護(hù)措施的情況之下。當(dāng)有著電磁干擾以及過分惡劣的工作環(huán)境的時(shí)候，就會有整個(gè)系統(tǒng)或者設(shè)備失靈的現(xiàn)象發(fā)生。所以將PLC自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)就成為了必要選擇。PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及集成設(shè)計(jì)，是一個(gè)非常系統(tǒng)化的工程，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，就需要在反復(fù)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐過程中對其進(jìn)行不斷地優(yōu)化和總結(jié)，優(yōu)化其集成設(shè)計(jì)。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞：PLC，起重機(jī)，控制系統(tǒng)，HMI，智能化
1.引言
橋式起重機(jī)是生產(chǎn)企業(yè)廣泛應(yīng)用的生產(chǎn)工具之一，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障率高，難以維護(hù)。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的，介紹一種采用SIMENS S7-200型PLC控制的起重機(jī)電控系統(tǒng)，其控制線路簡單，安全可靠，智能化程度較高，能夠有效地提高生產(chǎn)效率。
2 總體設(shè)計(jì)方案
一個(gè)完整的基于PLC控制的橋式起重機(jī)電氣系統(tǒng)，主要由六大模塊組成[1]，分別為：1）配電保護(hù)模塊2）主起升機(jī)構(gòu)模塊3）副起升機(jī)構(gòu)模塊4）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)模塊5）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)模塊6）PLC 控制模塊。通過聯(lián)動臺上的主令控制器、按鈕等手動控制裝置，把信號傳遞給PLC的輸入模塊，CPU內(nèi)的程序?qū)@些信號進(jìn)行處理，再由輸出模塊輸出控制信號控制中間繼電器、指示燈、報(bào)警器、顯示裝置等。中間繼電器帶動大的接觸器，進(jìn)一步控制起重機(jī)各機(jī)構(gòu)電機(jī)的啟動、停止及運(yùn)行。免費(fèi)論文。各種保護(hù)信號如限位開關(guān)、過流繼電器、門開關(guān)、超載限制器等也將信號反饋到PLC的輸入模塊，起到安全保護(hù)的作用。免費(fèi)論文。系統(tǒng)總圖見圖1。
2.1 控制系統(tǒng)安全保護(hù)
（1）安全門開關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)：在門開關(guān)沒關(guān)的情況下，總接觸器不能吸合，在總接觸器吸合的情況下，打開門開關(guān)，總接觸器斷開。
（2）超載保護(hù)：當(dāng)起重量達(dá)到額定起重量的95%時(shí)，開始報(bào)警，達(dá)到額定起重量的105%，報(bào)警并輸出停止信號，此時(shí)，起升機(jī)構(gòu)只能下降，不能上升。
（3）斷相、相序保護(hù)：通過斷相相序保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)。
（4）各機(jī)構(gòu)限位保護(hù)：包括主副起升、下降限位；大車左行、右行限位；小車前行、后行限位，到達(dá)限位時(shí)，切斷對應(yīng)方向電源，此時(shí)，該機(jī)構(gòu)只能向相反方面運(yùn)行。
（5）設(shè)置急停開關(guān)，在出現(xiàn)緊急事故的情況下，切斷總電源。急停開關(guān)一般為紅色蘑菇頭非自復(fù)位型。
（6）設(shè)置零位保護(hù)，各機(jī)構(gòu)控制器只有在零位的情況下，總接觸器才能吸合，防止在停電后，主令沒回零的情況，各機(jī)構(gòu)自行運(yùn)行，帶來危險(xiǎn)。
（7）設(shè)置熱繼電器，當(dāng)電機(jī)通過的電流超過
電動機(jī)的額定電流，電機(jī)溫度過熱時(shí)，其相應(yīng)的熱繼電器工作，斷開主回路，起到保護(hù)電機(jī)的作用。
（8）設(shè)置電鈴或報(bào)警裝置，在出現(xiàn)故障時(shí)，可進(jìn)行報(bào)警。在起重機(jī)動作之前應(yīng)該報(bào)警，必須在響鈴后方可操作大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
2.2輸入輸出信號設(shè)計(jì)
通過用戶對橋機(jī)控制檔位及安全的要求，需要以下控制信號：
主副鉤起升、下降信號、2檔、3檔、4檔，小車和大車的前、后、左、右方向信號及2檔、3檔、4檔；主副起升限位、大小車限位；熱繼電器信號、超載信號、變頻器故障信號；安全門開關(guān)，啟動、停止、急停、照明、電鈴、變頻器復(fù)位信號；初步確定所有的手動輸入信號和反饋信號總共48個(gè)，對應(yīng)的輸出有31個(gè)。
3 PLC的內(nèi)部邏輯運(yùn)算原理與梯形圖的繪制
3.1 PLC的掃描執(zhí)行原理
可編程控制器與計(jì)算機(jī)一樣，通過執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。
PLC采用掃描工作方式，通過“采集輸入量、執(zhí)行程序、輸出控制量”的循環(huán)掃描方式實(shí)現(xiàn)程序的運(yùn)行[2]，如圖2所示。掃描就是從第1條指令開始，在無間斷或跳轉(zhuǎn)指令的情況之下，按照程序存儲的地址號按順序逐條執(zhí)行指令，直到最后一條指令，然后再從頭開始掃描，如此循環(huán)。
3.2 梯形圖的繪制
PLC內(nèi)部梯形圖主要包括4大部分：安全保護(hù)部分、功能控制部分、故障輸出部分和各控制機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)過程中，充分考慮到控制系統(tǒng)的安全問題，多處均設(shè)置邏輯互鎖，并且在保證正確的前提下，盡量讓梯形圖簡單明了，便于分析與修改。
4系統(tǒng)硬件選型與設(shè)計(jì)
4.1 PLC的選型
根據(jù)初步確定的I/O信號進(jìn)行選擇，包括輸入輸出信號的數(shù)量、性質(zhì)、參數(shù)和特性要求，PLC選用SIMENSS7-200CN系列。CPU為 226CN，此CPU集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)；26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存空間；6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出；有2個(gè)RS485通訊編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力；具有極高的可靠性，極豐富的指令集,具有眾多功能指令,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送、比較、四則運(yùn)算等操作。其中，功能指令CMP可以進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，MOV指令可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，SEGL指令可將數(shù)據(jù)寄存器存儲的故障參數(shù)在數(shù)碼管顯示出來，SRMR指令可產(chǎn)生閃爍控制信號，用以輸出聲光報(bào)警信號。它的CPU模塊、擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，寬度不同。它們之間用扁平通訊線連接，緊密拼裝后組成1個(gè)長方體，適合在機(jī)電一體化中使用。內(nèi)置的24V DC電源，可做輸入回路的電源和傳感器的電源。擴(kuò)展模塊采用2個(gè)16入16出擴(kuò)展模塊。PLC外部接線圖如圖3所示。
4.2故障顯示的選型與安裝
在配置比較高的橋機(jī)中，可以設(shè)置1個(gè)隨時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)工作情況的裝置，以便操作人員能及時(shí)地了解起重機(jī)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（各機(jī)構(gòu)的限位情況及主要部件的工作狀態(tài)），發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的安全隱患，并能及時(shí)地做出正確處置[3]。免費(fèi)論文。在本設(shè)計(jì)中，選用的裝置為TP170A文本顯示器。
TP170A人機(jī)界面，是1種先進(jìn)的觸摸式人機(jī)界面，可以與各類PLC（或帶通訊口的智能控制器）配合使用，以文本或圖形的形式監(jiān)控、修改PLC內(nèi)部寄存器或繼電器的數(shù)值及狀態(tài)，從而使操作人員能夠自如的控制起重機(jī)。通過編輯軟件WinCC flexible在計(jì)算機(jī)上操作畫面，自由輸入漢字以及PLC地址，使用串口通訊下載畫面。可以有1000個(gè)故障消息，每個(gè)消息長度為70個(gè)字符；250個(gè)過程畫面，每個(gè)畫面的變量/域有20/20，圖形的對象可以是位圖，圖標(biāo)，背景圖畫，并且還有柱形統(tǒng)計(jì)表；用戶專用權(quán)限多達(dá)32個(gè)；接口有三個(gè)可供自由先擇：RS232、RS422、RS485；傳送組態(tài)有串行、MPI、PROFIBUS DP[4]。
圖3 PLC外部接線圖
5 結(jié)論
在現(xiàn)有的用PLC控制替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，改進(jìn)和完善電氣控制系統(tǒng)和安全保護(hù)電路，不僅使起重機(jī)控制線路簡化，安全性能更好，而且PLC能檢測各個(gè)不正常工作現(xiàn)象并送往文本顯示器進(jìn)行顯示，便于故障的發(fā)現(xiàn)與排除，大大提高了工作效率，因而在現(xiàn)在的市場有很好的發(fā)展前景。
參考 文 獻(xiàn)
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[4] 西門子（中國）自動化驅(qū)動集團(tuán)，深入淺出西門子S7-200 PLC，北京，北京航空航天大學(xué)出版社.
關(guān)鍵詞：直流開關(guān) 軟開關(guān)技術(shù) 發(fā)展研究
中圖分類號：TM564 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0095-01
對于各種電器而言，電源是如同心臟一般的存在，近年來，國家重視電力電子技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，直流開關(guān)電源在航空航天、通訊和計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域得到了大量的使用。這也要求相關(guān)領(lǐng)域必須研制出小型高效的開關(guān)電源取代原本笨重低效的舊式裝置。在精益求精的電源領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)電源的高頻化，軟開關(guān)技術(shù)的研究十分關(guān)鍵。
1 軟開關(guān)研究技術(shù)的重要意義
電源技術(shù)的發(fā)展，多種新型電路拓?fù)洹⑿滦推骷涂刂撇呗缘膽?yīng)用，使得高頻開關(guān)得到了廣泛的應(yīng)用。但是電源裝置采用硬開關(guān)方式會存在以下問題：
1.1 開關(guān)損耗多
到目前為止，開關(guān)電源普遍應(yīng)用PWM技術(shù)，也就是脈寬調(diào)制技術(shù)。它要在大電流、高電壓下通電和斷電，所以開關(guān)管并不是這種變換電路中的理性器件，因?yàn)殚_關(guān)管的導(dǎo)通和切斷都需要時(shí)間產(chǎn)生電流升降和電壓升降，會產(chǎn)生消耗。
1.2 電壓、電流尖峰大
當(dāng)感性關(guān)斷時(shí)，電路中的相應(yīng)元件會感應(yīng)到尖峰電壓。開關(guān)的頻率越高，感應(yīng)電壓的尖峰值越高，可能造成器件的不安全擊穿；當(dāng)容性開通時(shí)，開關(guān)器件的結(jié)電容中儲存的能量會以電流的形式耗散到開關(guān)器件內(nèi)。開關(guān)的頻率越高，容性開通的電流值越大，會造成器件的熱損毀。對器件的安全性危害極大。
1.3 電磁干擾重
頻率越高，電路中的di，dt和du，dt的比值就越大，導(dǎo)致了電磁干擾加重，影響了周圍電子設(shè)備和整流器的正常工作。然而，采用軟開關(guān)技術(shù)就不同了，它可以有效的解決上訴所有問題。所以，有效的利用軟開關(guān)技術(shù)，是電源設(shè)計(jì)師的關(guān)鍵任務(wù)，也是電源設(shè)備制造商們提高效率，降低成本的首要選擇。
2 軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用原理
自改革開放以來，由于傳統(tǒng)變換器硬開關(guān)的應(yīng)用弊端，軟開關(guān)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，軟開關(guān)技術(shù)一般有零電壓開關(guān)和零電流開關(guān)兩種，主要應(yīng)用諧振原理，使得電流在開關(guān)器件中按正弦規(guī)律或者余弦規(guī)律變化。為了減少損耗，在電流自然過零的時(shí)候，關(guān)斷器件。
3 軟開關(guān)技術(shù)的分類
3.1 諧振變換器
諧振變換器的實(shí)質(zhì)是負(fù)載諧振變換器，最早被提出來是在上世紀(jì)七十年代。在標(biāo)準(zhǔn)脈寬調(diào)制變換器上附加諧振網(wǎng)絡(luò)就會得到諧振變換器。根據(jù)諧振元件的不同諧振方式，可以將諧振變換器分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩大類變換器。根據(jù)諧振電路和負(fù)載的連接方式的不同，又可以將諧振變換器分成串聯(lián)和并聯(lián)負(fù)載諧振變換器兩種。它的工作原理就是通過負(fù)載的諧振與諧振網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整經(jīng)過開關(guān)元件的電壓或電流，成為正弦波形，使開關(guān)元件在電流過零開通，在電壓過零時(shí)關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的過程。諧振變換器與負(fù)載的關(guān)聯(lián)很大，對負(fù)載變化特別的敏感應(yīng)采用頻率調(diào)制方法，它的EMI很小，可以在中頻感應(yīng)場廣泛使用。這種軟開關(guān)技術(shù)適用于開關(guān)速度比較慢的器件，多應(yīng)用在全橋或半橋變換器。
3.2 準(zhǔn)諧振變換器和多諧振變換器
上世紀(jì)八十年代初期，李澤元教授在美國的UPEC和眾多研究人員一起研究提出了諧振開關(guān)。最為準(zhǔn)諧振變換器中的關(guān)鍵部分，它是在PWM的開關(guān)上添加了一些諧振元件。按照開關(guān)管與諧振電容和諧振電感的不同結(jié)合方式，可以將諧振開關(guān)分為零電壓和零電流開關(guān)，這兩種開關(guān)都有兩種電路方式，即L型和M型，又各有全波和半波兩種模式。
諧振開關(guān)雖然實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)，降低了開關(guān)的損耗，但是在這種方式中的開關(guān)器件壓應(yīng)力過大。只有采用變頻控制才能在開關(guān)器件波動的工作頻率下保持輸出電壓的恒定。但是變頻控制方法過于復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)，因此，這種諧振方法多數(shù)適用于小功率低電壓的場合。
3.3 零開關(guān)PWM變換器
零開關(guān)PWM變換器是在準(zhǔn)諧振軟開關(guān)中加入輔助開關(guān)管，控制諧振過程，實(shí)現(xiàn)PWM的控制，主要有零電壓PWM和零電流PWM兩種變換器。它在利用諧振換相后繼續(xù)采用PWM，既保留了硬開關(guān)脈寬調(diào)制技術(shù)的低穩(wěn)態(tài)應(yīng)力和低穩(wěn)態(tài)損耗的優(yōu)點(diǎn)又克服了三大缺陷。
3.4 零轉(zhuǎn)換PWM變換器
零轉(zhuǎn)換PWM轉(zhuǎn)換器的諧振網(wǎng)絡(luò)是和主開關(guān)并聯(lián)的。主要有ZVT-PWM變換器和ZCP-PWM變換器兩種。零轉(zhuǎn)換PWM轉(zhuǎn)換器既能夠解決諧振技術(shù)和PWM技術(shù)缺點(diǎn)，又能夠綜合二者的優(yōu)點(diǎn)，是因?yàn)榱戕D(zhuǎn)換PWM轉(zhuǎn)換器在開關(guān)轉(zhuǎn)換結(jié)束后立刻就變成了正常的工作方式，因此，這種轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于中、大功率的場合。它能實(shí)現(xiàn)頻率恒定的控制，能夠減少電路損耗，不會增加主要開關(guān)管的電流和電壓的應(yīng)力。
3.5 無源無損緩沖電路
無源無損緩沖電路指的就是不附加有源器件，只采用二極管和電感來組成的無損緩沖電路。一般包括三種功能回路：關(guān)斷緩沖回路、開通緩沖回路和反饋回路，嚴(yán)格意義上來說，這種電路只能滿足開關(guān)過程的軟化，但是因其開關(guān)損耗很低，電路拓?fù)浜芎唵纬杀镜停w積小。
4 結(jié)語
為了在降低循環(huán)能量的同時(shí)，建立軟開關(guān)條件，使得軟開關(guān)PWM技術(shù)得到了很多種發(fā)展。當(dāng)今的開關(guān)轉(zhuǎn)化技術(shù)大多數(shù)都應(yīng)用的諧振原理，由于電路的串聯(lián)或并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)會產(chǎn)生諧振損耗，還會使電路產(chǎn)生固有的影響，因此，人們提出了軟開關(guān)技術(shù)，結(jié)合了諧振零電壓技術(shù)和無損耗吸收技術(shù)的優(yōu)勢，電路實(shí)現(xiàn)了零電壓開通的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了零電流關(guān)斷，保證零電流開通的同時(shí)，包含零電壓關(guān)斷四種狀態(tài)的隨意組合。新型的軟開關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為全新的發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn)
[1]阮新波，嚴(yán)仰光.直流開關(guān)電源的軟開關(guān)技術(shù).科學(xué)出版社，2000.
論文摘要：電梯的電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng)，電氣控制設(shè)備的電源進(jìn)線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計(jì)只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
1 概述
電梯電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng)，電氣控制設(shè)備的電源進(jìn)線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計(jì)只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
電梯主電源；轎廂、機(jī)房和滑輪間的照明和通風(fēng)；轎頂和底坑的電源插座；機(jī)房和滑輪間的電源插座；電梯井道的照明；報(bào)警裝置。
2 配電設(shè)計(jì)
2.1電梯的負(fù)荷分級和供電要求，應(yīng)與建筑的重要性和對電梯可靠性的要求相一致，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。高層建筑和重要公建的電梯為二級，重要的為一級；一般載貨電梯、醫(yī)用電梯為三級，重要的為二級；多層住宅和普通公建的電梯為三級。高層建筑中的消防電梯，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定。
2.2電梯的供電，宜從變壓器低壓出口(或低壓配電屏)處分開自成供電系統(tǒng)。
一級負(fù)荷電梯的供電電源應(yīng)有兩個(gè)電源，供電采用兩個(gè)電源送至最末一級配電裝置處，并自動切換，為一級負(fù)荷供電的回路應(yīng)專用，不應(yīng)接入其它級別的負(fù)荷；
二級負(fù)荷電梯的供電電源宜有兩個(gè)電源（或兩個(gè)回路），供電可采用兩個(gè)回路送至最末一級配電裝置處，并自動切換。當(dāng)變電系統(tǒng)低壓側(cè)為單母線分段且母聯(lián)斷路器采用自動投入方式時(shí)，可采用線路可靠獨(dú)立出線的單回路供電。亦可由應(yīng)急母線或區(qū)域雙電源自動互投配電裝置出線的、可靠的單回路供電。
消防電梯的供電，應(yīng)采用兩個(gè)電源（或兩個(gè)回路）送至最末一級配電裝置處，并自動切換。
三級負(fù)荷電梯的供電，宜采用專用回路供電。
2.3 每臺電梯應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的隔離電器和保護(hù)裝置，并設(shè)置在機(jī)房內(nèi)便于操作和維修的地點(diǎn)，應(yīng)能從機(jī)房入口處方便、迅速地接近。如果機(jī)房為幾臺電梯共用，各臺電梯的隔離電器應(yīng)易于識別。隔離電器應(yīng)具有切斷電梯正常使用情況下最大電流的能力但不應(yīng)切斷下列設(shè)備的供電：轎廂、機(jī)房和滑輪間的照明和通風(fēng)；轎頂和底坑的電源插座；機(jī)房和滑輪間的電源插座；
電梯井道的照明；報(bào)警裝置。
上述照明、通風(fēng)裝置和插座的電源，可以從電梯的主電源開關(guān)前取得，由機(jī)房內(nèi)電源配電箱（柜）供電或單設(shè)照明配電箱，或另引照明供電回路并單設(shè)照明配電箱。
2.4 主開關(guān)選擇
電梯電源設(shè)備的饋電開關(guān)宜采用低壓斷路器。低壓斷路器的額定電流應(yīng)根據(jù)持續(xù)負(fù)荷電流和拖動電動機(jī)的起動電流來確定。過電流保護(hù)裝置的負(fù)載－時(shí)間特性應(yīng)設(shè)備負(fù)載－時(shí)間特性曲線相配合。
2.5 照明、通風(fēng)裝置和插座的供電回路，根據(jù)設(shè)備所在部位和工作特點(diǎn)劃分，至少應(yīng)分為兩個(gè)供電回路并分別設(shè)置隔離電器和保護(hù)裝置：
轎廂用電設(shè)備（照明、通風(fēng)、插座和報(bào)警裝置）供電回路和保護(hù)斷路器（如同機(jī)房中有幾臺電梯驅(qū)動主機(jī)，每個(gè)轎廂均應(yīng)設(shè)置一個(gè)），此斷路器應(yīng)設(shè)置在相應(yīng)的主開關(guān)旁。
機(jī)房、井道和底坑用電設(shè)備（照明、通風(fēng)和插座）供電回路和保護(hù)斷路器，此斷路器應(yīng)設(shè)置在機(jī)房內(nèi)，靠近其入口處。
3 電氣照明、通風(fēng)裝置和插座設(shè)置及控制
3.1 電梯井道照明
封閉式電梯井道應(yīng)設(shè)置永久性的電氣照明，在維護(hù)修理期間，即使門全部關(guān)上，井道亦能被照亮。井道最高和最低點(diǎn) 0.5米以內(nèi)，各裝設(shè)一盞燈，中間最大每間隔7m設(shè)一盞燈，照度應(yīng)不小于50lx，分別在機(jī)房和底坑設(shè)置一控制開關(guān)。
3.2 電梯機(jī)房照明和電源插座
機(jī)房應(yīng)設(shè)有固定式電氣照明，地板表面上照度應(yīng)不小于 200lx。在機(jī)房內(nèi)靠近入口（或幾個(gè)入口）的適當(dāng)高度處設(shè)有一個(gè)開關(guān)，以便進(jìn)入時(shí)能控制機(jī)房照明。機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電源插座。
3.3 轎廂照明和電源插座
轎廂應(yīng)裝備永久性的電氣照明，控制裝置上的照度應(yīng)不小于 50lx，轎廂地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白熾燈，至少要有兩只并聯(lián)的燈泡。
要有可自動再充電的緊急電源，在正常照明電源被中斷的情況下，它能至少供 1W燈泡用電1h。在正常照明電源一旦發(fā)生故障情況下，應(yīng)自動接通照明電源。轎頂應(yīng)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電源插座。
3.4 底坑插座
底坑距底 0.5m處應(yīng)設(shè)置一個(gè)電源插座。插座需有防護(hù)措施和有一定的防水能力，宜至少達(dá)到 IP21。
4 線路敷設(shè)
4.1 線纜選擇
選擇電梯供電導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)按電動機(jī)銘牌電流及其相應(yīng)的工作制確定，導(dǎo)線的連續(xù)工作載流量應(yīng)不小于計(jì)算電流，線路較長時(shí)，還應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失（直流電梯電源電壓波動范圍應(yīng)不大于± 3％，交流電梯±5％）。
4.2配線選型
根據(jù)不同用途，配線可選用導(dǎo)線、硬電纜和軟電纜，應(yīng)有不同的保護(hù)方式和敷設(shè)方式.
5 防災(zāi)及報(bào)警裝置
5.1消防電梯和平時(shí)兼作普通電梯的消防電梯，在撤離層靠近層門的候梯處增設(shè)消防專用開關(guān)及優(yōu)先呼梯開關(guān)，供火災(zāi)時(shí)消防隊(duì)員使用。
5.2為使乘客在需要時(shí)能有效地向轎廂外求援，應(yīng)在轎廂內(nèi)裝設(shè)乘客易于識別和觸及的報(bào)警裝置。該裝置應(yīng)采用警鈴，對講系統(tǒng)，外部電話或類似形式的裝置。
5.3超高層建筑和級別高的公建，在防災(zāi)控制中心宜設(shè)置電梯運(yùn)行狀態(tài)指示盤。
5.4消防電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)消防專用固定電話，根據(jù)需要可以設(shè)閉路監(jiān)視攝像機(jī)。
6 防雷等電位聯(lián)結(jié)
二類防雷建筑物超過 45m和三類防雷建筑物超過60m的建筑，應(yīng)采取防雷等電位連接措施，電梯導(dǎo)軌的底端和頂端分別與防雷裝置連接（接閃器、引下線、接地裝置和其它連接導(dǎo)體等）。
7 電梯機(jī)房、井道和轎廂中電器裝置的間接接觸保護(hù)
7.1低壓配電系統(tǒng)零線和接地線應(yīng)始終分開。
7.2整個(gè)電梯裝置的金屬件，應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施。接地支線應(yīng)分別接至接地干線接線柱上，不得互相連接后再接地。
在各個(gè)底坑和各機(jī)房均設(shè)置等電位連接端子盒，并與防雷裝置連接。端子盒分別單獨(dú)用接地線接至等電位聯(lián)結(jié)端子板，以便于檢查和維護(hù)。采用銅芯導(dǎo)體，芯線截面不得小于 6mm2，當(dāng)兼用作防雷等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，采用銅芯導(dǎo)體，芯線截面不得小于16mm2。
轎廂接地線如利用電纜芯線時(shí)，不得少于兩根，采用銅芯導(dǎo)體，每根芯線截面不得小于 2.5mm2。
7.3 電位連接、保護(hù)接地及電梯控制計(jì)算機(jī)工作接地與建筑內(nèi)其它功能的接地共用接地裝置。
