控制的冷卻塔風(fēng)機變頻控制

1、【論文題目】冷卻塔風(fēng)機變頻控制本設(shè)計的內(nèi)容是PLC控制的冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)，主要用到了PLC、觸摸屏和變頻器。冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)配備有一臺變頻器，對一臺風(fēng)機進行變頻控制，其余兩臺風(fēng)機工頻運行；根據(jù)出水溫度的變化來控制工頻運行風(fēng)機的起動和停止，實現(xiàn)對水溫的初步調(diào)節(jié)，并對一臺風(fēng)機進行變頻控制，對水溫進行微調(diào)，從而使冷卻塔內(nèi)的水溫控制在一個穩(wěn)定的狀態(tài)。關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展和人類節(jié)能意識的提高，各種變頻裝置的應(yīng)用已在全球各行業(yè)產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益?！驹O(shè)計方案】 通過安裝在出水總管上的溫度傳感器，把出水溫度信號變成4-20mA的標準信號送入PLC的

2、模擬輸入模塊，并最終轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值（BCD碼），通過編好的PLC程序，得出的此數(shù)值和在觸摸屏設(shè)定的溫度值進行比較，得到一比較參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制一臺電機的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)出水溫度的高低，由PLC控制工頻啟動的風(fēng)機的數(shù)量，使冷卻塔的回水溫度控制在設(shè)定的溫度上。 圖1-1 冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)原理圖圖1-1為冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)，其中變頻器的作用是為電機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電機的無機調(diào)速；溫度傳感器的作用是檢測出水管的水溫；人機界面主要是通過和PLC通訊，實時顯示水溫、電機頻率，并可設(shè)定相關(guān)的給定值。如圖所示，共有三臺風(fēng)機，其中M3是變頻控制的，M1和M2是工頻控制的。當系統(tǒng)供電開

3、始時，三臺風(fēng)機處于待機狀態(tài)，根據(jù)出水溫度的變化，自動運行系統(tǒng)。當出水溫度達到設(shè)定的開機溫度時，變頻風(fēng)機M3開始變頻運轉(zhuǎn)；如溫度繼續(xù)上升，水溫超出工頻啟動的設(shè)定值，且M3變頻風(fēng)機上升到全頻運行，開啟M1風(fēng)機工頻運轉(zhuǎn)；如溫度繼續(xù)上升，開啟M2風(fēng)機工頻運轉(zhuǎn)。如M3運轉(zhuǎn)頻率達到50.0HZ，M2、M3也工頻運轉(zhuǎn)，且溫度達到報警上限值，則系統(tǒng)會產(chǎn)生一個報警。當溫度下降到工頻啟動的設(shè)定值時，M2風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)；如溫度繼續(xù)下降，M1風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)；當溫度下降到一定的下限值和M3的運轉(zhuǎn)頻率低于一定的值時，M3風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)?！鞠到y(tǒng)控制要求】 1 三臺風(fēng)機的基本工作方式方式一：3#風(fēng)機變頻運行方式二：3#風(fēng)機變頻運行

4、 1#風(fēng)機工頻運行方式三：3#風(fēng)機變頻運行 1#風(fēng)機工頻運行 2#風(fēng)機工頻運行 2 三臺風(fēng)機啟動時有延時，減小電流過大時對其它用電設(shè)備的沖擊； 3 有完善的報警功能； 4 對風(fēng)機的操作有手動和自動兩種控制功能。 5 傳感器 選用PT100，將4-20mA的信號送入模擬輸入模塊；6 變頻器 選用施耐德的ATV28，該產(chǎn)品具有過熱和過流保護、電源欠壓和過壓保護、缺相保護等功能；通過PLC模擬量輸出端子來控制變頻器的頻率，從而達到風(fēng)機速度跟隨溫度給定，保證冷卻塔水溫的恒定。 變頻器主要參數(shù)設(shè)定 代 碼 說 明 設(shè) 定 ACC Acceleration-s 5sDEC Deceleration-s 5

5、sTCC TermStripCon 2WTCT Type 2 Wire LEL CrL AI2 min Ref 4mA CrH AI2 max Ref 20mA 7 PLC及模塊 采用施耐德Neza系列產(chǎn)品的TSX08CD12R8D和TSX08EA4A2，前者為CPU本體，帶有12點輸入，8點繼電器輸出，有實時時鐘，24VDC電源；后者為擴展模塊，模擬量4路入，2路出，12位精度。 輸入輸出點的地址分配表 代碼 地址編號 注釋 SA1 %I0.00 自動 SA2 %I0.01 3#風(fēng)機運行 KA1 %I0.02 1#風(fēng)機運行 KA2 %I0.03 2#風(fēng)機運行 KM1 %I0.04 急停 KM

6、2 %I0.05 自動啟動 ES %I0.06 自動停止 SB7 %I0.07 1#風(fēng)機故障 SB8 %I0.08 2#風(fēng)機故障 FR1 %I0.09 變頻器故障 FR2 %I0.10 備用 VF %I0.11 備用 KA5 %Q0.00 3#風(fēng)機運行 KA6 %Q0.01 1#風(fēng)機運行KA7 %Q0.02 2#風(fēng)機運行KA8 %Q0.03 自動啟動燈EL1 %Q0.04 1#故障EL2 %Q0.05 2#故障EL3 %Q0.06 3#故障HA %Q0.07 報警【電氣控制系統(tǒng)原理圖】 電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖3-1、控制電路圖3-2和PLC接線圖3-3。 1 主電路圖如圖3-1所示為系

7、統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)主電路圖。三臺電機分別為M1、M2、M3。接觸器KM1、KM2分別控制M1和M2的工頻運行；M3為變頻控制；QF1、QF2、QF3分別為三臺風(fēng)機電機主回路的隔離開關(guān)；FR1和FR2為M1和M2風(fēng)機電機的過載保護用的熱繼電器；QF4為開關(guān)電源的主電路的隔離開關(guān)；QF5為控制電路的主電路的隔離開關(guān)。 圖3-12 控制電路圖下圖所示為風(fēng)機電機的控制系統(tǒng)電路圖。圖中有手動/自動選擇開關(guān)，手動運行時，可用SB1、SB3和SB5控制三臺風(fēng)機工頻或變頻的起動，SB2、SB4、SB6可停止三臺風(fēng)機。自動運行時，系統(tǒng)在PLC程序控制下運行，KA5、KA6、KA7、KA8是與PLC輸出端連接的中間繼電器KA5、KA6、KA7、KA8的常開觸點。圖中的LB1LB8是各種指示燈，顯示三臺風(fēng)機和系統(tǒng)的狀態(tài)。 3 PLC外圍接線圖 4系統(tǒng)程序設(shè)計 本程序較為簡單，只需編寫一段主程序就可以。在程序中，有初始化處理、邏輯運算及報警處理等。以下是其中的一段程序?！緟⒖嘉墨I】（1）江秀漢主編 可編程控制器原理及應(yīng)用西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1993年（2）施耐德電氣