文档介绍：【论文题目】冷却塔风机变频控制
本设计的内容是PLC控制的冷却塔风机变频控制系统,主要用到了PLC、触摸屏和变频器。冷却塔风机变频控制系统配备有一台变频器,对一台风机进行变频控制,其余两台风机工频运行;根据出水温度的变化来控制工频运行风机的起动和停止,实现对水温的初步调节,并对一台风机进行变频控制,对水温进行微调,从而使冷却塔内的水温控制在一个稳定的状态。
关键词:可编程控制器(PLC)、变频器、触摸屏
随着变频技术的不断发展和人类节能意识的提高,各种变频装置的应用已在全球各行业产生了显著的经济效益。
【设计方案】
通过安装在出水总管上的温度传感器,把出水温度信号变成4-20mA的标准信号送入PLC的模拟输入模块,并最终转换为相应的数值(BCD码),通过编好的PLC程序,得出的此数值和在触摸屏设定的温度值进行比较,得到一比较参数,送给变频器,由变频器控制一台电机的转速,并根据出水温度的高低,由PLC控制工频启动的风机的数量,使冷却塔的回水温度控制在设定的温度上。
图1-1 冷却塔风机变频控制系统原理图
图1-1为冷却塔风机变频控制系统,其中变频器的作用是为电机提供可变频率的电源,实现电机的无机调速;温度传感器的作用是检测出水管的水温;人机界面主要是通过和PLC通讯,实时显示水温、电机频率,并可设定相关的给定值。如图所示,共有三台风机,其中M3是变频控制的,M1和M2是工频控制的。当系统供电开始时,三台风机处于待机状态,根据出水温度的变化,自动运行系统。当出水温度达到设定的开机温度时,变频风机M3开始变频运转;如温度继续上升,水温超出工频启动的设定值,且M3变频风机上升到全频运行,开启M1风机工频运转;如温度继续上升,开启M2风机工频运转。,M2、M3也工频运转,且温度达到报警上限值,则系统会产生一个报警。当温度下降到工频启动的设定值时,M2风机停止运转;如温度继续下降,M1风机停止运转;当温度下降到一定的下限值和M3的运转频率低于一定的值时,M3风机停止运转。
【系统控制要求】
1 三台风机的基本工作方式
方式一:3#风机变频运行
方式二:3#风机变频运行 1#风机工频运行
方式三:3#风机变频运行 1#风机工频运行 2#风机工频运行
2 三台风机启动时有延时,减小电流过大时对其它用电设备的冲击;
3 有完善的报警功能;
4 对风机的操作有手动和自动两种控制功能。
5 传感器选用PT100,将4-20mA的信号送入模拟输入模块;
6 变频器选用施耐德的ATV28,该产品具有过热和过流保护、电源欠压和过压保护、缺相保护等功能;通过PLC模拟量输出端子来控制变频器的频率,从而达到风机速度跟随温度给定,保证冷却塔水温的恒定。
变频器主要参数设定
代码说明设定
ACC Acceleration---s 5s
DEC Deceleration---s 5s
TCC TermStripCon 2W
TCT Type 2 Wire LEL
CrL AI2 min Ref 4mA
CrH AI2 max Ref 20mA
7 PLC及模块采用施耐德Neza系列产品的TSX08CD12R8D和TSX08EA4A2,前者为CPU本体,带有12点输入,8点继电器输出,有实时时钟,24VDC电源;后者为扩展模块,模拟量4路入,2路出,12位精度。
输入输出点的地址分配表
代码地址编号注释
SA1 % 自动
SA2 % 3#风机运行
KA1 % 1#风机运行
KA2 % 2#风机运行
KM1 % 急停
KM2 % 自动启动
ES % 自动停止
SB7 % 1#风机故障
SB8 % 2#风机故障
FR1 % 变频器故障
FR2 % 备用
VF % 备用
KA5 % 3#风机运行
KA6 % 1#风机运行
KA7 % 2#风机运行
KA8 % 自动启动灯
EL1 % 1#故障
EL2 % 2#故障
EL3 % 3#故障
HA % 报警
【电气控制系统原理图】
电气控制系统原理图包括主电路图3-1、控制电路图3-2和PLC接线图3-3。
1 主电路图
如图3-1所示为系统的电机控制系统主电路图。三台电机分别为M1、M2、M3。接触器KM1、KM2分别控制M1和M2的工频运行;M3为变频控制;QF1、QF2、QF3分别为三台风机电机主回路的隔离开关;FR1和FR2为M