一、概述
控制电路是电力电子设备的核心，设备能否长期可靠地运行，控制电路的性能起着决定性的作用。一般我们控制系统包含两大部分：第一是监控功能，其次是稳流功能。
二、控制柜的监控功能
控制柜除了对本系统的整流柜实施监控保护外，根据用户要求，还会对其他附属设备的数据进行采集并作出相应保护动作。比如：有载开关，整变的CT（电流互感器）、油温等，高压开关，直流刀，纯水，油风等等。
三、通过饱和电抗器稳流的二极管稳流系统
二极管稳流系统主要由变压器厂家提供的饱和电抗器和我方提供的控制、位移回路组成。我们的控制、位移回路从新老控制柜上分别用到了新、旧稳控板及JM820等，目前新控制柜都是用JM820作为稳流核心。
3.1机组自饱和电抗器稳流控制原理
大容量整流装置的自饱和绕组，即：工作绕组、位移绕组、控制绕组。在自饱和电抗器稳流调节过程中，控制绕组的安匝IkWk 与工作、位移绕组的安匝IgWg 极性是相反的，即控制绕组的安匝对工作绕组的安匝是助磁作用，而位移绕组的安匝是祛磁作用。实际稳流调节过程中，位移电流Iwy 与整流工作电流Id 电流关系如图所示：
由图可知，当位移电流与整流柜工作电流呈反比关系，当给位移绕组加一直流电流时，整流柜输出电流减小；当位移电流增加到一定值时，输出电流不再变化，饱和电抗器进入极限深控状态，此电流为位移绕组的临界工作电流。
控制电流Iwk与整流工作电流Id电流关系如下图所示：
由图中可知，控制电流与整流电流工作Id 呈正比关系。当给控制绕组加一直流电流时，整流柜输出电流增加；当控制电流增加到一定值时，输出电流不再变化，饱和电抗器进入饱和状态，此电流为控制绕组的临界工作电流。
四、晶闸管稳流系统
在晶闸管整流系统当中，晶闸管的门极触发脉冲成为输出电流的关键，因此触发装置的稳定成为稳流系统的关键所在。我常用的的触发器有模拟板、老数字板、新数字板及JM810等等，目前主流产品是JM810。
4.1相关知识的了解：
4.1.1必备基础
晶闸管对触发器的要求：
A. 触发信号对门一阳极是正极性的，常采用脉冲形式的触发信号。
B. 触发脉冲有足够的功率。
C. 触发脉冲有一定的宽度，保证被触发的晶闸管可靠导通。
D. 触发脉冲应与被触发晶闸管阳一阴极的电压同步，并保证足够的移相范围；
E. 在多个晶闸管并联的应用系统中，应保证各晶闸管的触发脉冲前沿上升率及出现脉冲
的时刻误差尽可能小，以保证同时触发的需要。
4.1.2晶闸管触发器集成电路
1）模拟板采用三只TCA785，一只KJ041及一只KJ042配合完成三相桥全控整流电路中的晶闸管的移相触发功能。（附图一）KJ042用来产生高频调脉冲，而KJ041用来完成双脉冲形成，保证加到每个晶闸管门极上的触发脉冲为双窄脉冲，以满足电阻、电感或以电动势负载对触发脉冲的不同需要。下面以三相全控桥式电路中六个晶闸管的移相触发电路控制详细分析。
2）TCA785 的主要设计特点及优点：
A. 能可靠地对同步交流电源的过零点边行设别；
B. 输出脉冲的各整度更好，移相范围宽；
C. 输出脉冲的宽度可人为自由调节，适用范围广；
D. 工作为负逻辑，即控制电压 Un 增加，输出脉冲 a 角增大，相对于晶闸管的导通角减
小；
E. 输出两路相位相差180º的脉冲信号，所以可方便地用于各种整流电路中。
3）AT BT CT取自变压器PT（电压互感器），经同步变压器（380V/2×65V，6V或220V/2×65V，6V）而来。要求AT BT CT 的正弦波形没有畸变。TCA785 的 5 脚波形见附图，中间不能有毛刺。
4.1.3给定积分配分析
给定积分配的作用是将一个突变的阶跃上升或阶跃下降的信号，变为一个随时间按照一定斜率变化的斜坡输出信号，以满足电力电子设备中有时要求输出的不能迅速变化的需要。给定积分电路：
此电路为给定积分原理电路图，图中N2为LM124或LM324（半个），外围元件很少，且随输入极性电压极性的不同可得到输出为正或负，图中的前方为电子开关，后面为积分器。如果是一个变压器带两个控制柜，远方给定信号经变换器变换为直流电压信号（0-10V或0-15V）连接到507，通过调整RP1的分压值，可以调节两个整流柜直流电流的平衡。
4.1.4电流调节器
电网电压波动或负载变化时，电流调节器起主要作用。对于电解或电镀类常需要实现恒流运行，各种电力电子设备中均要求具有电流截止保护性能。电流调节器如图所示
电流调节器中运行放大器 N4 的输入端有来自给定积分的电流给定信号Uo，还有V24~V29组成的电流网侧环节（此部分我们现把它单独制成一块交流反馈板取样，信号从444（1-15 脚）进模拟板），通过它检测来自电流互感器（变压器CT）；还有来自直流传感器检测来的直流电流。通过电位器 RP4 可改变电流负反馈的强度，如果反馈值调大，输出的直流电流会减小，这时，可以把给定值增大，直流电流增大，如果反馈值减小，输出的直流电流会增大，这时，可以把给定值减小，输出的直流电流会增大。该调节器采用二极管的限幅电路，限幅值一经整定不能随意调节，不同的整流控制柜的控制板的限幅值可能不一样，所以要换控制板时，需重新空载，整定限幅值即可。
4.1.5脉冲功放、隔离、整形及其电路
移相触发集成电路输出的脉冲，因被触发晶闸管电路的结构不同或因同一主电路中多个晶闸管阳极彼此电位有很大差别，所以不能将移相触发集成电路输出的触发脉冲直接接到设备中晶闸管的门一阳极，更重要的是晶闸管的可靠触发需要一定的功率，所以对移相触发器输出的脉冲采取功率放大及电位隔离措施，为满足晶闸管触发的需要经隔离一又采取脉冲整形。
A. 脉冲功放单元采用分立器件构成的对单个脉冲单端放大，放大管采用开关晶体管，虽开关频率较低，但抗干扰性强。
B. 脉冲隔离为使脉冲形成部分的电位与电力电子设备中主开关晶闸管的门一阳极电位隔离，因此必须对脉冲形成部分的输出或经脉冲功率放大环节后的输出进行隔离。隔离电路采用脉冲变压器隔离。用于脉冲功放电路及晶闸管的门一阴极之间。为保证加到被触发晶闸管门一阴极的触发脉冲为正电压脉冲，要进行脉冲整形。
图中V1，V2 用来消除负半波，电阻R2，R3 及电容起抗干扰作用，防止干扰脉冲造成被控晶闸管的误触发。V3 用来指示触发脉冲是否正常。电阻 R4 及二极管 V4 的作用是用来当触发脉冲消失时，脉冲变压器中剩余磁动势引起的（di/dt）能量与触发脉冲时的充磁能量相平衡，以避免造成脉冲变压器单端工作而饱和，确保脉冲变压器输出脉冲的前、后沿陡度。
五、PLC 的故障诊断及复位操作
目前所用到的PLC 模块品种有：西门子系列（S7-200、S7-300 等），AB 系列（SLC500、MicroLogix 1500、Logix5000 等）；触摸屏的品种有：西门子 TP 系列，AB，Eview，ABB等。
5.1AB 500 PLC 程序复位操作方法
1）切断SLC 500 电源
2）从机架中取出处理器模块
3）从插座中拔出电池连接器以脱开电池
4）在母板右侧找到VBB 和GND 端子
5）将一只小号一字自动螺丝刀，跨接在 VBB 和 GND 两个端子上，并保持 60 秒
按照以上步骤就可以使处理器返回到工厂初始状态。
使用键开关来消除 SLC5/04 处理器的故障
将键开关从RUN 拨到 PROG、再拨回到 RUN 位置，可以立即清除故障，如此开关处在RUN 位置时，不能由编程器/操作员接口设备改变处理器的工作模式。如果此开关处在RBM（远程）位置时，则可由编程器/操作员接口设备改变处理器工作模式。
识别SLC5/04 处理器的故障
向SLC 5/03 和SLC 5/04 处理器供电时，处理器可以和所连接的通信设备建立通信，通信的唯一形式是通过 LED 显示。
刚供电时，所有的 LED 闪烁，接着处理器进行硬件测试。此时 LED 熄灭不亮，这是正常通电顺序的一部分。处理器完成自检测以后，所有 LED 又闪烁片刻。如果正在运行用户程序，则 RUN LED 点亮；如果处理器有故障，则故障指示灯 FLT LED 会点亮。
5.2AB 500 PLC LED 指示灯所代表的含义
下面的LED 状态和故障检查表提供故障信息，可能的原因及排除故障的推荐方法。
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
如果LED 灯状态如图所示：
5.3 AB 500 PLC LED指示灯所代表的含义
由于AB Compact Logix 5000 采用了非易失性存储器，程序可以保存在SF 卡上，复位程序只需要：断电，拔卡、拔掉CPU 左侧的电池即可。
5.4AB Compact Logix 5000 系列 LED 说明
下表列出AB 5000 系列LED 指示灯所代表的意思：
5.5西门子 300 PLC 的 CPU 存储器复位
在以下情况下，必须复位CPU 存储器：
在你将一个新用户程序下载到CPU 中之前
如果 CPU 请求在其 STOP LED 以 0.5Hz 的频率闪亮时，复位存储器，该请求可能的原因如下：
1）微存储卡已更换
2）CPU 中的RAM 出错
3）主存储器太小，不能装入所有的用户程序块
4）尝试装入故障模块，例如：指令编程错误
有两种方法可以复位CPU 存储器：
1）使用模式选择器开关复位存储器
2）使用编程器复位存储器
①、通过模式选择器开关复位 CPU 存储器的操作步骤如下：
上表所述步骤只有在用户想复位CPU存储器而不是由CPU请求复位存储器时使用（STOP LED 慢闪）。如果CPU提示你进行存储器复位，只需将模式选择开关置为“MRES”位置，即可激活存储器复位操作。
②、通过 STEP 7 软件复位 CPU 存储器
要擦除 EPROM 存储卡，可如下操作：
1）在编程设备的插槽中插入存储卡。
2）在工具栏中点击用于存储卡插槽的按钮(S7 存储卡)。显示"S7 存储卡"窗口。
3）在此窗口中选择"S7 存储卡"文件夹。
4）选择菜单命令“编辑” > “删除”或按“DEL”。
注意：
只能在编程设备上擦除 EPROM 存储卡。
对于S7 可编程控制器的存储卡，只能擦除整个存储卡，这意味着所有的块将被删
除。不能删除单个的块。
对于M7 可编程控制系统的存储卡，闪存文件系统可以删除单个的对象。
可选步骤：
1）在编程设备的插槽中插入存储卡。
2）选择菜单命令“文件” > “S7 存储卡” > “删除”。
用此方法，也可以擦除不能打开的存储卡。
复位CPU 存储器时，CPU 进行的工作如下表：
5.6西门子 S7-300PLC 指示灯的表示意义
下表列出西门子 300PLC CPU 上指示灯所代表的含义：
状态×说明：该状态与当前CPU的功能无关。
六、通讯电缆制作
由于通讯设备的增加，从而通讯电缆的种类也越来越多，需要自制部分通讯电缆，下面分别对所用到的通讯电缆作一些简要的连接说明。
PC/PPI电缆，用于计算机串口与西门子200PLC 之间的通讯。
下图中是JM810主备机互联线连接图，用于主备机之间信息交换及主备切换功能：
AB1500 的DCOM1 口与S9101（RS232/485 转换器）的RS232 端口之间通讯：
Eview 触摸屏与西门子200PLC 通讯的连接电缆如下图所示：
用于下载Eview 触摸屏程序的电缆（计算机串口到Eview 触摸屏）：
西门子300PLC PTP 口与JM810 之间用于MODBUS 通讯连接电缆接线方式如下：
西门子300PLC PTP 口与JM820 之间用于MODBUS 通讯连接电缆接线方式如下：
S9101（RS232/485 转换器）的RS485 端口与JM820 之间通讯连接方式如下：
文本显示器与JM820 之间通讯连接方式如下：
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