柳州某公司 汽車(chē)件加熱用 高頻開(kāi)關(guān)電源
案例描述
GKS10-40V15KA 加熱一體式大功率水冷高頻開(kāi)關(guān)電源，是根據(jù)客戶(hù)要求特殊設(shè)計(jì)的 一款管件加熱成型用大功率電源裝置。本設(shè)備將模塊化的大功率高頻電源與加熱成型工作 臺(tái)融合設(shè)計(jì)為一體。省去了電源輸出大電流外部連接，結(jié)構(gòu)緊湊，現(xiàn)場(chǎng)占用空間小。節(jié)省 了投資成本。使用更加安全可靠。
大功率高頻開(kāi)關(guān)電源采用 N+1 冗余模塊化的設(shè)計(jì)思路，單機(jī)以先進(jìn)的軟開(kāi)關(guān)和硬開(kāi) 關(guān)逆變技術(shù)為核心，控制系統(tǒng)采用特有的多環(huán)控制技術(shù)，保證產(chǎn)品的可靠性和高精度控制 性能。采用納米晶材料為高頻主變壓器的鐵芯，以進(jìn)口大功率絕緣柵雙極性晶體管 IGBT 模塊為主功率器件，優(yōu)選材質(zhì)，確保品質(zhì)?？刂齐娐芬钥涩F(xiàn)場(chǎng)編程邏輯器件 FPGA 為主控 器件，高分辨率模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換，結(jié)合模擬電路的高速響應(yīng)特性，控制精準(zhǔn)，穩(wěn)定可靠。
多臺(tái)單機(jī)并機(jī)實(shí)現(xiàn)大功率輸出，采用多臺(tái)單機(jī)模塊化冗余設(shè)計(jì)，多臺(tái)單機(jī)并聯(lián)時(shí)，采 用全光纖互聯(lián)通訊控制，無(wú)電氣連接，采用數(shù)字化的均流母線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)單機(jī)的高精 度均流，可方便的實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展，便于維護(hù)，單機(jī)故障可及時(shí)切除，不影響整機(jī)工作。在 高頻強(qiáng)干擾的電磁環(huán)境下，由于互聯(lián)控制信號(hào)為光信號(hào)，控制系統(tǒng)抗干擾性大大提高，整 機(jī)可靠性也極大提高。
采用計(jì)算機(jī) 3 維圖形軟件對(duì)電源整機(jī)建模，對(duì)電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化水冷/風(fēng) 冷通道。
二、系統(tǒng)控制功能描述
采用西門(mén)子 S7-200smart PLC 為主控器，擴(kuò)展 8-CH 模擬量輸入模塊。TK6070 作為人 機(jī)界面。PLC 通過(guò) Modbus 與電源總控制器通訊，對(duì)電源進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使電源響應(yīng)輸出 要求的電流。PLC 通過(guò)傳感器(4-20mA)檢測(cè)工件溫度，與設(shè)定的溫度值比較，控制電 源輸出的電流大小，調(diào)整加熱功率，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的恒溫加熱。閉環(huán) 控制采用 PID 控制算法。
PLC 還對(duì) 4 個(gè)工件夾具氣缸進(jìn)行控制。每個(gè)氣缸帶有上下位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
電源系統(tǒng)對(duì)外提供工業(yè)以太網(wǎng)接口(ProfiNet)，上位機(jī)可通過(guò)此接口與電源通訊。上 位機(jī)可讀取電源的實(shí)時(shí)參數(shù)值，包括電流、電壓、溫度、水壓及各種狀態(tài)報(bào)警信息?？上?電源寫(xiě)入電流/電壓/功率給定值，限流/限壓值?？刂齐娫磫?dòng)、停止、緊急停車(chē)?？煽?制氣缸的伸縮。
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