西门子6ES7223-1HF22-0XA8产品齐全

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摘要：
电力线载波通信（PLC）利用输电线路作为信号的传输媒介，人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用，因此PLC具有较高的经济性和可靠性，在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
关键字：电力线；通信技术

1　电力线通信概述<br><br>
电力线载波通信（PLC）利用输电线路作为信号的传输媒介，人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用，因此PLC具有较高的经济性和可靠性，在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。随着电力部门逐步实现调度自动化和管理现代化，PLC日益受视。而且随着家庭自动化和智能大楼概念的出现，PLC能方便地为各种设备（如警报系统的传感器）提供通信链路。近年来低压PLC作为*后一公里的一种解决方案也已经取得成功，特别是在小区内采用低压网作为局域网的接入方案已经投入使用。因此PLC由于其经济、可靠性而逐渐受到人们的重视。本文介绍了PLC的发展过程、发展现状，并对其发展前景进行了展望。<br><br>
2　PLC的发展过程<br><br>
PLC作为电力系统传输信息的一种基本手段，在电力系统通信和远动控制中得到广泛应用，经历了从分立到集成，从功能单一到微机自动控制，从模拟到数字的发展历程，PLC中的核心——电力线载波机历经了模拟电力线载波机、准数字电力线载波机、全数字电力线载波机三个阶段。<br><br>
大约20世纪20年代初期国外就开始了PLC　　的研究，国内开展较晚。第一代模拟电力线载波机普遍采用频分复用技术和模块化结构，调制方式选用单边带调制技术，载供系统采用稳定度高的锁相环频率合成技术，可以很容易地得到收发信所需的各种载频，无需更换器件即可切换收发滤波器及线路滤波器，切换频段也很简单，具有多功能、通用、系列化的特点。只提供单工传输，载波工作频率为40～500kHz，外加专用的调制解调器实现数据通信。典型的产品有德国西门子公司的ESB－500型电力线载波机，瑞士ABB公司的ETL型电力线载波机，法国STMicroelectronics的ST7536。早期的模拟电力线载波机解决了利用电力线进行通信的问题，但是它具有模拟通信固有的通信质量差、通信容量小、传输速率低等缺点。<br><br>
第二代电力线载波机仍然采用模拟体制实现通信，和第一代模拟电力线载波机相比，关键技术的实现方式不同。准数字电力线载波机采用了数字信号处理技术，模拟调制、滤波、自动增益控制（AGC）等采用DSP实现。由于数字技术和*处理机的应用，准数字电力载波机提高了整机的性能，同时增加了许制功能，如：技术人员可以使用微机通过串口对DSP和*处理机进行编程，对系统参数进行设置和更改。典型的产品有德国西门子公司的ESB－2000型电力线载波机，美国NationalSemiconductor公司的LM1893，通信速率可以达到4．8kb／s。<br><br>
全数字电力线载波机完全采用数字体制，在信源编码、复接、基带调制等各个环节采用数字技术对信号进行处理，可以获得更好的整机性能。可以采用多电平调制技术提高频带利用率；采用回波抵消技A．C．E．32数字电力线载波机，美国Inbbblon公司的SSCP300。<br><br>
３ PLC特殊的技术问题<br><br>
电力网通常可以分为高压网（＞100kV）、中压网（1－100kV）和低压网（＜1kV）。电力线是按照输电的要求设计的，因而实现通信必然有许多限制；而且由于电力网所处的环境不同，要在这三种电力网上实现通信要克服的困难也不同。在高压网上实现通信*容易，而在低压网上实现通信要克服的困难*多。<br><br>
不管是哪种电力网，要在电力线上实现通信要遇到两个问题：一个是噪声干扰强。噪声干扰主要是电晕噪声和脉冲噪声。电晕噪声又称随机噪声，是由于电力线在高压强电场作用下，对周围空气产生游离放电的电晕，以及绝缘子表面及其内部局部放电所引起的，主要存在中、高压网中。电晕噪声具有连续而均匀的频谱，类似于白噪声，它的大小与电力线路的电压、电力线的粗细以及电力线周围的环境有关。电压越高，电力线越细，电晕噪声越大；电力线周围的环境湿度增大，将会引起电力线电晕及绝缘子放电加剧，造成电晕噪声增大。脉冲噪声主要是由输电线路上的高压设备（如隔离开关、断路器等）操作、避雷器放电、线路短路以及雷电等原因引起的瞬时性干扰，在三种电力网中都存在。此外，电力线路或电气设备存在一些缺陷，如避雷线和铁塔以及开关等接触不良等，也将产生脉冲噪声。一般脉冲噪声的持续时间都很短，对话音通信的影响有限，但是对高速远动信号和远方保护信号的影响很大。<br><br>
信号在电力线上传输过程中会有衰减是PLC遇到的另一个问题。一般来说，信号的衰减随着传输距离的增加而增加；在高压网中，信号沿电力线路传输时还会受到天气条件的影响。实践证明，如果电力线路的绝缘良好，雨、雾、温度和湿度的变化对电力线路的衰减没有显著的影响；但是天气寒冷的地区，电力线表面上覆盖的霜雪将使电力线对传输信号的衰耗显著的增加，而且这种衰耗随着信号频率的升高而增加。而在低压网中，由于电力线直接面向用户，负荷情况复杂，各节点阻抗不匹配，所以信号会产生反射、谐

罗茨风机节能
罗茨风机的风压是不受风机转速限制的，不论转速变化如何其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的，即Q＝KN
Q：表示风量 N：表示风机转速 K：为系数
从公式可知，风量调节，完全由变频器改变电机频率达到无级变速，起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的*低频15HZ，通常在35HZ左右，有个别时刻50HZ满风量运行，由于立窑工艺基本是一致的，因此在不同的立窑风量调节量是基本相同的，凡立窑应用变频技术都可以获40%左右的节能效果。
罗茨鼓风机个恒转矩负载，其节电率与转速降成正比即N％=△N％，虽然不同于一般风机、水泵节电率更高，但因它的功率较大，而且只要炉墙不坏，是连续24小时工作的，并开动时间亦很长。因此节电潜力大，节电费用高。
罗茨鼓风机进行技术改造后，改变了过去以调节出口（进口）阀门开度方式来调节风压或风量的生产方式，劳动强度减轻，调节的及时性好，提高了产品的合格率，单耗明显下降。
立窑卸料机节能
立窑卸料机是采用18.5～30KW的滑差调速电机，转速通常控制在300－1000rpm，这是工艺上根据窑的情况，对卸料速度进行控制的。采用变频调速的方法取代滑差电机。经过多个厂家的应用结果表明，平均节能量40%左右、为什么对滑差电机进行变频改造会有如此大的节能效果呢，因为利用滑差调速方法是的一种耗能的低效调速方法，
1、滑差电机主电机轴输出功率：P0∝M0*N0
P0：表示轴输出功率 M0：表示负载转矩 N0：表示主电机转速
2、滑差头输出功率：P1∝M0·N1
P1：表示输出功率 N1：表示滑差头转速
3、滑差头损耗功率：△P＝P0－P1∝M0（N0-N1）
由滑差头损耗功率公式可以清楚看到，滑差电机的转速越低，浪费能源越大，然而卸料机的转速通常在400rpm左右运行，因此改用变频调速的方式会有50～60％的节能效果。
在水泥厂中除了立窑卸料机是采用滑率调速电机，还有很多设备同样是采用滑差电机，要进一步挖潜应全面对低效耗能的滑差电机进行变频改造，节能前景大有可为。
离心式风机水泵节能
对于离心式风机、水泵的变频调速改造同样有巨大的节能潜力。通过沸腾式锅炉高压离心式风机应用变频调速的方法调节风量，证明其节能效果在30～50％，水泵的变频改造节能效果高达70％。
离心式风机、泵类设备的流量与转速成正比Q∝N，压力与转速平方成正比H∝N2，功率与转速的立方成正比P∝N3（Q：表示流量 N：表示转速 H：表示压力　P：表示功率 ）

改变转速其流量线性变化的而功耗则是立方关系变化，因此在调节风量或流量时如降低20％的风量或流量，功耗则会下降50％。但是必须注意，转速与压力是平方关系，当转速下降20％压力则会下降64％，因此必须要注意工艺要求压力范围不能象罗茨风机那样，不用考虑转速与风压的关系。
离心风机、泵类设备传统的风量、流量控制的，大量的能源耗在风门或截流阀的阻力上，风门或截流阀控制流量的功耗与流量关系：P＝P0＋K·Q　Q：表示流量 K：为系数 P：表示功耗　P0：表示基本功率。
比较风门或截流阀控制与变频调速调节，可以看到在流量变化范围，采用变频调速的方法具有很大的节能潜力，因此在水泥厂的供水泵或其它离心风机上进行变频改造同样会取得很大的节能效果。
系统特点
变频节能技术在水泥厂应用后不但节省了电费支出（节电率可达30％-50％），提高了产品质量，也增加了使用上的灵活性，对不同工艺性要求适应性更强。
避免电机启动时电流冲击大和 电网电压降低，可明显减少风机叶轮、机壳及轴承的磨损，延长检修换件周期和设备使用寿命，节约维修费。