專利名稱：整流供電系統(tǒng)數(shù)字化模糊控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電解鋁行業(yè)整流供電系統(tǒng)數(shù)字化模糊控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)大型電解鋁行業(yè)平穩(wěn)、精準(zhǔn)的供電直流電流是鋁電解生產(chǎn)工藝的重要保障，現(xiàn)有的穩(wěn)流控制采用穩(wěn)流系統(tǒng)小閉環(huán)反饋信號取自于整流柜直流輸出互感器，機組直流輸出電流經(jīng)變送器變換后反饋到PLC輸入端，與給定信號作比較后送給PI調(diào)節(jié)器進行控制。控制結(jié)果轉(zhuǎn)換成控制輸出脈沖并經(jīng)功率放大后，去觸發(fā)晶閘管整流電路占空比，改變飽和電抗器控制電流，達(dá)到機組電流穩(wěn)定目的；穩(wěn)流系統(tǒng)大閉環(huán)反饋控制信號取自于總直流互感器，總電流經(jīng)互感器反饋至PLC輸入端，與上位計算機給定值進行比較計算，輸出結(jié)果作為單機組穩(wěn)流分調(diào)給定，提高整個電流穩(wěn)定精度。但存在整流效率較低，電能損耗較高，不能確保電解整流供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種整流效率較高，電能損耗較低，能夠確保電解整流供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行的整流供電系統(tǒng)數(shù)字化模糊控制裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括上位工控機、總PLC、分PLC、數(shù)字式穩(wěn)流單元，分為外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)和內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)；內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用分機組PLC為信號給定模塊，依次由PID控制器、移放觸發(fā)板、整流橋、飽和電抗器連接構(gòu)成；外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用上位工控機和總PLC為信號給定模塊，總PID控制器的輸出控制端與分機組PLC的輸入端連接，PLC的輸出端與內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)相連接。本實用新型采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)。外環(huán)為系列電流控制環(huán)，由上位工控機進行優(yōu)化控制；內(nèi)環(huán)為單臺機組電流閉環(huán)控制。對于可控硅整流機組采用數(shù)字PID進行控制，保證穩(wěn)流精度。能夠自動完成系列電流的大閉環(huán)控制，在滿足電解需電量和功率因素要求的前提下， 以盡量提高整流效率、減少供電過程中電能損耗為目標(biāo)，充分利用PID實現(xiàn)數(shù)字式穩(wěn)流控制功能的調(diào)節(jié)原理和控制方式，由數(shù)字穩(wěn)流系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制，從而實現(xiàn)了供電系統(tǒng)全數(shù)字自動控制，切實提高了整流效率，降低了電能損耗，確保了電解整流供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、 可靠運行。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。

圖1為本實用新型的部件連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
由圖1可知，本實用新型由上位工控機、總PLC、分PLC、分機組模糊控制單元構(gòu)成， 分為外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)和內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。對于外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，上位工控機和總PLC為信號給定模塊，總PID控制器為模糊控制器，分機組PLC為控制對象，在上位工控機上設(shè)定給定值，此信號由上位工控機經(jīng)DH+線傳輸給總PLC，將各個分機組整流柜反饋實際信號值之和總反饋給總PLC，與給定信號比較，將其偏差信號傳輸給PID控制器。PID控制器對偏差信號進行采樣計算并實行邏輯分析，通過PID控制器的邏輯計算后，PID控制器輸出控制信號，控制信號值分配給各機組PLC，改變各個分機組PLC給定。對于內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，分機組PLC為信號給定模塊，PID控制器為模糊控制器，移放觸發(fā)板為控制對象。分機組發(fā)出給定值信號，此給定值與整流柜反饋出的實際值進行比較，將其偏差信號傳輸給PID控制器， PID控制器對偏差信號進行采樣計算并實行邏輯分析，通過PID控制器的邏輯計算后，PID 控制器輸出控制信號，此控制信號傳輸給移放觸發(fā)板用于細(xì)調(diào)整流橋和飽和電抗器。對可控硅機組采用PID控制，確保穩(wěn)流精度。
權(quán)利要求1. 一種整流供電系統(tǒng)數(shù)字化模糊控制裝置，包括上位工控機、總PLC、分PLC、數(shù)字式穩(wěn)流單元，分為外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)和內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)；其特征是內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用分機組 PLC為信號給定模塊，依次由PID控制器、移放觸發(fā)板、整流橋、飽和電抗器連接構(gòu)成；外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用上位工控機和總PLC為信號給定模塊，總PID控制器的輸出控制端與分機組PLC的輸入端連接，PLC的輸出端與內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種整流供電系統(tǒng)數(shù)字化模糊控制裝置，包括上位工控機、總PLC、分PLC、數(shù)字式穩(wěn)流單元，分為外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)和內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)；其特征是內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用分機組PLC為信號給定模塊，依次由PID控制器、移放觸發(fā)板、整流橋、飽和電抗器連接構(gòu)成；外閉環(huán)控制環(huán)節(jié)采用上位工控機和總PLC為信號給定模塊，總PID控制器的輸出控制端與分機組PLC的輸入端連接，PLC的輸出端與內(nèi)閉環(huán)控制環(huán)節(jié)相連接。從而實現(xiàn)了供電系統(tǒng)全數(shù)字自動控制，切實提高了整流效率，降低了電能損耗，確保了電解整流供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行。
文檔編號G05B19/418GK202067128SQ20112013303
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者余天波, 康天宇, 李慶華, 李朝陽, 李 杰, 李瑞光, 李航, 楊宗嶺 申請人:焦作萬方鋁業(yè)股份有限公司