电解整流电源PLC控制原理

1、-作者xxxx-日期xxxx电解整流电源PLC控制原理【精品文档】电解整流电源PLC控制原理系统概述二 使用条件三 主要技术参数及功能四 系统组成五 本地操作六 远方操作七 安装调试八 可能故障及其排除九 维护保养十 附录 一 系统概述YZ40B1S型可控硅整流电源是广州电器科学研究院采用当前最新技术和成熟工艺制造，可与同类进口产品性能媲美的大功率整流电源。该装置由两组结构和功能相似的六相半波整流器并联组成（相当于十二相整流），其输出纹波小、容量大，广泛适用于电解铜箔、电镀及其他需要使用低纹波、大电流电源的场所。二 使用条件YZ4060S系列产品应当在户内使用，正常使用条件为：海拨高度不超过1

2、000米（在1000米以上可以适当降容使用）。环境温度-15+40。空气相对湿度小于85%。安装场所无严重影响电气绝缘的气体、蒸气、化学性沉积、 灰尘污垢及其它爆炸性的浸蚀性介质。安装场所应无严重的振动或颠簸。电网电源波动不大于±10%。循环冷却水系统的进水管及出水管内径为50mm;进水水压应不小于(约0.125Mpa)，但不要大于(约0.25Mpa);最小流量为3 m3/h;其水质要求（25时）为：导电率不大于0.04S/m，酸度（PH值）在69之间，溶解性总固体含量不超过1000mg/L，总硬度（以碳酸钙计）低于450mg/L。三 主要技术参数及功能1 技术参数 （1）整流器技术

3、参数供电电源：三相50Hz，400V； 零线需作为控制回路的电源引入。额定直流输出电压：6V。额定直流输出电流：40000A。自动稳定输出电流，稳流精度达1%。软启动时间560秒可调 。当输出电流达到额定的30%以上时，直流纹波系数小于3%。当输出功率达到额定输出功率时功率因数大于90%。（2）整流变压器技术参数A组整流变压器变压器一次侧采用Y接法，二次侧抽头，六相带中性点容量：一次侧 188KVA，二次侧 266KVA变比：400/7.7组别：Y/Y-12B组整流变压器变压器一次侧采用接法，二次侧抽头，六相带中性点容量：一次侧 188KVA，二次侧 266KVA变比：400/7.7组别：/Y

4、-11整流桥主回路硅元件原边可控硅：600A/1200V副边水冷二极管：10000A/200V（DYNEX）2 主要功能 按输出的电流偏差进行PID自动稳流调节。由PLC实现输出电流的数字给定，亦可由传统电位器进行输出调节。设置了缺相、快熔熔断、变压器超温、母排超温、冷却水超温、缺水、水压过低、三相进线电流不平衡和输出过流、输出过压等保护。采用原边电流互感器和副边电流霍尔元件双闭环检测控制方式，可靠性高。设备具有远控和近控两种控制方式可选，具有两套完全独立的显示和告警方式，大大方便了用户的操作，增强了设备的可靠性。智能操作控制屏实现系统的参数设置、数据显示、状态显示及故障显示等功能，特别地，系

5、统具有的故障追忆功能便于用户和厂家追溯故障原因，及时排除故障。四 系统组成YZ40B1S电解铜箔整流电源系统由两组六相半波整流器、PLC（可编程控制器）、智能显示操作控制屏（IOP）、信号接口电路和控制保护回路等部分组成，其中两组六相半波整流器并联组成十二相整流。每组整流器主要由整流变压器、可控硅调压回路、水冷二极管整流回路、调节控制单元组成，其中一台整流变压器组别为Y/Y-12，另一台组别为/Y-11。装置的系统原理图参见附录A。每组整流器采用变压器一次侧可控硅调压，变压器二次侧水冷二极管整流方式，输出额定电压为6V，输出额定电流为20000A。五 本地操作1 开通循环冷却水系统，水压表应该

6、指示在正常的位置。2 接通整流器主回路电源后，旋动主柜门板上的“电压转换”开关（SA），交流电压表（PV）应该正常显示三相交流进线电压。3 将主柜门板上的“近控/远控”转换旋纽（SA1）旋至近控位置。（若在装置运行中旋动此旋纽，装置将自动停机，操作者应避免进行该操作）4 打开A组主柜门，依次合上QF3和QF4微型断路器，装置所有风机应该开始工作。5 按压“A组电源合闸”按纽（SB11），合上A组整流器进线开关（QF1），门板上的A组电源指示灯（HL1）应该正常点亮。6 按压“B组电源合闸”按纽（SB21），合上B组整流器进线开关（QF2）， 门板上的B组电源指示灯（HL2）应该正常点亮。7 按

7、压“开机”按纽（SB1），此时门板上的运行灯（HL3）应该正常点亮，仔细观察直流输出电流表（PA1、PA2）和直流输出电压表（PV1），其读数应缓慢上升，直至稳定在某一数值。8 顺时针旋动输出调节旋纽（RP1），电源装置输出逐渐增大；逆时针旋动输出调节旋纽（RP1），电源装置输出则逐渐减小。9 若电源装置发生故障，门板上的红色故障指示灯（HL4等）将指示发生的相应故障，蜂鸣器（HA1）鸣响，装置将自动停机，此时可按压黄色复位按纽（SB5）进行故障复位，如果操作者不进行手动复位操作，系统在故障发生后30秒之后将进行自动复位；若电源装置发生的故障为非瞬时性故障，则手、自动复位操作均无效，此时需断开

8、装置所有电源，按照故障指示灯所指示的故障类型仔细检查电源装置，确认故障已经完全排除方可进行开机操作。10 装置进行停机操作时，应按压“停机”按纽（SB1）；如果电源装置停机不使用的时间较长，还应该分别按压“A组电源分闸”按纽（SB12）和“B组电源分闸”按纽（SB22），切断A、B组整流器主回路电源，之后再打开A组主柜柜门，断开QF3和QF4微型断路器来切除控制回路和冷却风机电源；停机五分钟之后，可关断循环水冷却系统。注意：除非情况紧急，否则不要在装置未停机之前，便对主开关QF1和QF2进行分闸操作。六 远方操作1 开通循环冷却水系统，水压表应该指示在正常的位置。2 接通整流器主回路电源后，旋

9、动主柜门板上的“电压转换”开关（SA），交流电压表（PV）应该正常显示三相交流进线电压。3 将主柜门板上的“近控/远控”转换旋纽（SA1）旋至远控位置。4 观察遥控箱上的触摸显示屏下方的绿色“POWER”指示灯是否正常点亮。5 刚上电时，触摸屏应进入开机画面（图1）显示制造商信息。图1 开机画面6 用手指轻轻点击开机画面中的任一位置或按触摸屏右方的功能键“F1”，系统进入如下所示的主画面（图2）。电源装置未开机运行时，主画面上的各项参数值均应显示为0。画面右上方控制状态标签显示“远控”，主画面上两只主开关的状态信息分别显示“A组开关分”和“B组开关分”。图2 主画面 7 按压遥控箱上的“A组电

10、源合闸”按纽（SB13），合上A组整流器进线开关（QF1），触摸屏主画面上主开关状态信息显示“A组开关合” ；同样按压遥控箱上的“B组电源合闸”按纽（SB23），合上B组整流器进线开关（QF2），触摸屏上主开关状态信息显示“B组开关合”（若已在近方进行了两组电源的合闸操作，则此步骤可省略）。8 按主画面上的“参数设置”开关或按功能键“F2”，系统可进入参数设置画面（图3）设置电源装置的各项运行参数。图3 参数设置画面9 参数设置画面中有三个参数需要在开机前进行设定：“输出电流设置”设定操作者期望装置运行时自动输出的实际电流值，设置范围为400A40000A；“软启时间设置”设定装置输出从0到设

11、置值所需要的启动时间，设置范围为560秒；“故障停机延时”设定当系统发生“整流变超温”、“冷却水超温”、“母排超温”、“冷却水水压过低”、“缺水”、“三相不平衡”等非破坏性故障时导致系统停机的延迟时间，设置范围为16秒。各项参数设置值请从屏幕右下方的小键盘输入，并用“”和“”切换需输入的目标参数，用“ENT”确认当前输入，用“CL”清除当前输入。当参数设置输入超出系统设定的范围时，触摸屏将发出“嘀”的警告声响，提示操作者重新输入正确的参数。对于上述三个参数的设置，系统均有掉电保存功能。10 参数设置好之后，按“开机”按纽（SB3）进行开机操作。此时，无论触摸屏显示在哪个画面均能自动切换至主画面

12、，便于操作者注意观察输出电压和电流的变化。开机后，主画面右上方的控制状态标签闪烁显示“远控运行”，装置总输出电流在操作者设定的软启时间范围内到达输出电流设置值附近。为了使装置的电流实际输出值达到设置值，可旋动触摸屏下方的“减少/增加”旋纽来调节输出值（逆时针旋动表示输出减少，顺时针旋动表示输出增加）。主画面还将显示输出电压、A组电流、B组电流、冷却水温和运行时间（最小单位为“分钟”）等运行参数。11 电源装置发生故障时，系统将发出相应的故障告警信息（图4），同时遥控箱箱顶的声光报警器发出警报声响，装置将自动停机。此时可按“复位”开关进行故障复位操作，如果操作者不进行手动复位操作，系统在故障发生

13、后30秒之后将进行自动复位；若电源装置发生的故障为非瞬时性故障，则手、自动复位操作均无效，此时需断开装置所有电源，按照触摸屏所指示的故障类型仔细检查电源装置，确认故障已经完全排除后方可进行开机操作。冷却水水压过低图4 故障告警画面12 在图2或图3画面中按“故障记录”开关或按功能键“F3”，系统进入故障记录画面（图5）。故障记录画面记录最近一次上电后电源装置发生过的所有故障类型和发生时间。“ ”表示故障记录向上进一行，“ ”表示向下进一行，“ ”表示向上卷一页，“ ”表示向下卷一页，按“ ”屏幕回到最新的故障记录显示，2秒之内连续按两次“Del”开关，系统的所有故障记录将被清除。掉电 07-1

14、6 08:49:30 冷却水水压过低 追忆07-18 08:10:58 缺水07-18 19:20:49 A组整流变超温图5 故障记录画面12 为了查看系统掉电后曾经发生过的故障，可按故障记录画面中的“掉电追忆”开关进入掉电追忆画面（图6）。系统自动记录最近出现的9个故障，故障前面的编号越大，发生的时间越近。按“清除”开关可将目前的历史记录清除，按“退出”开关系统可退出至故障记录画面。冷却水水压过低缺水 A组整流变超温图6 掉电追忆画面12 在图2或图3或图5画面中按“调试画面”开关，系统进入PLC内部数据画面（图7）。在图7中按“返回”开关系统返回到主画面，按“下一页”开关或按功能键“F4”

15、，系统进入PLC内部数据画面（图8）。在图8中按“返回”开关系统返回到主画面，按“上一页”开关系统返回到PLC内部数据画面，按“下一页”开关系统进入到输出电压电流曲线显示画面（图9）。在图9中按“返回”开关系统返回到主画面，按“上一页”开关系统返回到PLC内部数据画面，按“电压曲线”开关，屏幕坐标轴上显示电源装置输出电压的实时曲线，按“电流曲线”开关，显示输出电流的实时曲线。PLC内部数据和PLC内部数据画面是制造厂专门为调试方便而设计的，操作者可不必太过深究；输出电压电流曲线画面可供操作者观察输出电压电流的大致波动情况。图7 PLC内部数据画面图8 PLC内部数据画面图9 PLC输出电压电流

16、曲线画面13 装置进行停机操作时，应按压“停机”按纽（SB4）；如果电源装置停机不使用的时间较长，还应该分别按压“A组电源分闸”按纽（SB14）和“B组电源分闸”按纽（SB24），切断A、B组整流器主回路电源，之后再打开A组主柜柜门，断开QF3和QF4微型断路器来切除控制回路和冷却风机电源；停机五分钟之后，可关断循环水冷却系统。注意：除非情况紧急，否则不要在装置未停机之前，便对主开关QF1和QF2进行分闸操作。14 在图2或图3或图5的画面中按“帮助”开关或按功能键F5，系统进入到帮助画面（图10），操作者可从中了解到有关整流电源装置的操作指南、常见故障、维护保养和技术支持等方面的信息。更详尽

17、的信息请参见本使用说明书或直接致电本公司。图10 帮助画面七 安装调试1 安装 参照附录B将电源装置安放到工厂的指定位置，注意：装置从正面看，A组在右，B组在左。将两组三相400V、50Hz的动力电源分别接入装置的进线空气开关（QF1和QF2），正面看从左至右相序依次为A相、B相和C相，连接电缆的截面积大小应不小于240mm2。零线请引至A组主开关旁的绝缘子上（用2.5 mm2导线即可）。装置的两组输出汇流排分别标有“”、“”符号，请务必按极性连接负载。最好使用铜汇流排连接，连接时必须打磨平滑去除表面氧化膜，然后再涂上防腐导电膏。连接输出的汇流铜排总截面积不应小于装置输出铜排的总截面积，以确保

18、汇流排长期大电流通电工作时，不会温升过高造成大量电能损耗和产生电蚀现象。请严格按装置标示的进水管及出水管接入循环冷却水，冷却水的水压、流量、水质等应满足本说明书使用条件的要求。装置A、B两组之间以及A组与遥控箱之间的连接电缆请对照接线图连接好，确认无误后方可通电进行试验。本装置需要良好的接地线，系统通电前务必确保接地线已经与装置接地点正确连接。2 调试 本装置在出厂前已进行了全面、系统的调试和整定， 符合出厂技术条件，使用前一般不须重调。若因运输原因造成零部件松动、损坏或投运后因零部件更换而可能影响设备正常运行的，请及时致电本公司。八 可能故障及其排除1 整流电源运行时，进线空气开关出现跳闸、

19、发出异响，可能发生的故障是：变压器初级绕组匝间短路或漏电。可控硅元件损坏（击穿）。调节控制板故障。请用下述方法查找和排除故障：用万用表或兆欧表检查变压器初级绕组匝间是否有短路或漏电现象。检查可控硅和整流二极管是否损坏（击穿）。上述故障排除之后，更换调节控制板。2 三相电流不平衡当三相输入电流不平衡度超出30%时，系统报告此故障，可能发生的故障是：整流元件损坏。调节控制板故障。不平衡保护电路保护点偏离，需调整。请用下述方法查找和排除故障：用示波器观察整流器输出波形是否对称，若不对称可进行下一步。检查可控硅和整流二极管是否损坏（击穿），若完好则更换调节控制板。若输出波形对称，则调整不平衡保护电路保护点（顺时针旋转2至4圈JK2003B接口板的调节电位器VR1）。3 变压器超温当变压器温度超过90时，系统发出变压器超温故障。请检查变压器上安装的温控元件是否损坏，变压器下方的横流散热风机是否停转以及装置工作的环境温度是否过高。4 冷却水超温当冷却水温超过设定值（60）时，系统发出冷却水温高信号。请检查水温是否真正达到了60，温控表是否已经损坏以及冷却水循环系统是否正常工作。5 同步故障（电源缺相）当输入三相电源缺相时，或触发脉冲丢失时，发出同步故障（缺相）信号。请检查三相电源是否正常，若电源正常，更换调节控制