变频器结合PLC在风机上的应用.pdf

劳 f 参 亡 ． ． 一 一 一一 一一一一一 一一一 ⋯一 邱昊 广 州 巷瀚二 厂 南海生 产部 广 东佛 山 5 2 8 0 0 0 摘要 采用传统的固定截流方法调节流量， 不仅维护费用增加 没备使用寿命缩短， 而且由于 挡板、 阀门 等设备的截流损失造成能源的浪费 ， 致使 能源的利用率较低。 关键词 变频器 改造节能 1 、引言 在我国的各行各业中，现有的风机和泵约5 0 0 0 万台，用电量 占工业用电的一半以上。由于在设计上留有一定的余量，使凤机 和泵经常在5 0 ％． 7 0 ％，甚至更低的流量下运行。根据生产需要 ， 需对流量进行控制和调节 ，以适应工艺要求和工况的变化 。采用 传统的固定截流方法调节流量，不仅维护费用增加，设备使用寿 命缩短 ，而且由于挡板 、阀门等设备的截流损失造成能源的浪 费，致使能源的利用率较低。所以降低风机和泵运行中的能量损 耗成为非常重要的问题。 2 ，改造前的情况 我们警删彳 『 五钉 机 l 5 } 备共用 ⋯ 台点r t L JL 为 l l K w的吸 风帆 ，川策吸取 机 I 作I1 1 } 产生的娴尘 。由于吸 风机投入时 间较早 ，其电动机的控制电路还是采用相对落后的Y一 △起动的 方式。所有的烟机设备工作前必须先启动吸尘风机，手动打开相 应的风 口，直至所有设备全部停止运作才关停风机。由于 当初设 计风机时留有一定的裕量，而且烟机设备是根据生产任务来工作 的 ，不是一直在运转 ，通常同一时间只有4 台或者3 台在运作，所 以风机常常在6 0 ％⋯ ⋯8 0 ％甚至更低的流量下运行 ，致使能源利 用率较低。 3 ．除尘工作过程和原理 车 间的5 台烟机设备共用一套除尘系统 ，系统主要 由一台高 压通风机、一台低压通风机和风力送丝管道、风力除尘管道等组 成 。高压通风机 ，转速较高 ，由电动机经三角带传给通风机，该 电动机的功率是N I 1 KW。高压通风机主要为机器担任除尘的任 务和提供足够的负压。高压通风机启动后 ，风室体腔内就形成真 空 ，来 自按装机合卷烟机的含尘空气汇入尘管进入集 中除尘系 统 。风力系统主要 由一台高压通风机、一台低压通风机和风力送 丝管道、风力除尘管道等组成。其中除尘又分为独立除尘系统和 集中除尘系统两种形式，我们所选择的是集中除尘系统 4 方案确定及系统要求 针对这种情况提出了新的改造方案。用P L C 接收烟机设备的 工作信息 ，并对投入工作的设备进行判断 ，通过判断工作设备的 台数，P L C 应的输 出点动作来控制变频器的多段速端子 ，实现 多段速控制 。从而不用人为的干预 ，自动根据投入运转设备的台 数进行风量的控制。根据投入运行的设备台数实施5 个速段的速度 控制。 5 、设备的选择 除尘系统是卷烟机组的重要组成部分 ，除 了担任除尘功能 外 ，还提供负压供机组运转 ，它的不正常运行将导致5 台卷烟设 备的停车，影响生产 。所以对变频调速系统要求长周期无故障运 行 。由于要实施5 个速段的速度控制 ，因此我们选用的是一菱的 F R A 5 0 0 系列的，具体的 是F R A 5 4 0 2 2 K C H 。 根据改造输入输 出点数 的需求 ，P L C选取的是西 门子的 S I MA T I C S 7 2 0 0 ，C P U型号为2 2 2 ，其输入输出点分配如表2 。 输 人口 输出 口 地址分配 功能 地蜒分配 功能 j O O 耀祝1 工作信 鸳 Q0 0 交频器RL 端予 l O 1 耀枧2 工作信 号 Q O 1 变频器R M端孑 { 0 2 烙祝3 工作信 号 Q0 ． 2 变频器 RH 端 子 l 0 3 燧机4 工作信 号 QO 3 变频器 芷转信 譬 l 0 4 烟机5 工作信 号 { 0 5 风胡 启动信 号 备 ● 3 1 O 6 风机停止信 号 9 O 沿用旧电机，型号，Y1 6 0 M- 4 I功率，P a 1 1 K W，转速， n e 1 4 6 0 r p m；额定电流，I n 2 2 ．6 A。 6 ．方案的实施 用烟机设备投入工作时的控制接触器的一对常开辅助触点控 制一个中间继电器 ，中间继电器要选用最少有两对常开触点的。 用其中的一对接入P L C 的一个输入点，另外一对控制一个电磁 阀 ，电磁阀再控制一个汽缸的动作 ，从而用汽缸来开合设备上的 除尘管风口阀门。这样就实现了P L C 对投入设备的信号的接收 ， 也实现了风口阀门的 自动开合。 付 { 多段速控制的需暖和风机运行的特点主要设定变频器参 数女 P r ． 0“ 转矩提升”，设定范 围是0 至3 0 ％，通过补偿电压降以 改善电机在低速范围的转矩降。设定为3 ％。 P r ． 1“ 上限频率” ，设 定范围是0 至 1 2 0 Hz 。本文设定为 1 0 0 Hz。 P r ． 2“ 下限频率”，设定范围是0 至1 2 q H z 。本文设定为0 H z 。 P r - 3“ 基底频率”，设定范围是0 至4 o 0 Hz 。用于调整变频器 输出 电压、频率到电机额定值。本文设定为1 0 0 H z 。 P r ．4“ 多段速设定 速度1 设定 ”，设定范围是0 至4 0 0 H z 。 本文设定为5 0 H z 。 P r ．5“ 多段速设定 速度2 设定 ”，设定范围是0 至4 0 0 H z 。 本文设定为4 4 H z 。 P r ． 6“ 多段速设定 速度3 设定”，设定范围是0 至4 0 0 H z 。 本文设定为4 0 H z 。 P r ． 2 4 “ 多段速 设定 4 0 0 H z 。本文设定为3 3 H z 。 P r ． 2 5 “ 多段速 设定 4 0 0 H z 。本文设定为2 8 H z 。 速 度4 设定 ” ，设定 范 围是 O 至 速度 5 设定 ” ，设定 范 围是 0 至 R H，R M，R L 三个端子的组合最多可以实现7 段速度运行 。 本文只选取了其中5 段 ，见下表 速度段 { 1 遮 端 子缎台l R H 2 运 RM 3 速 RL 4 速 f 5 遴 RL RM l RL RH P L C 输出端与变频器控制端子接线图如下图 7 ．节能效果分析 诫讥 倪数应j } j 变颂渊速装 易f伏现、 乜效粜明 。 观变频 涮速以后，喊轮 r 发 的机械饥葡 ，降低生产设备的 故障率，近 厂 设爵的使 『 f j 矗命。