【正文】 ，以防止存儲 器信息被沖掉。這樣，一旦外界調(diào)節(jié)正常后，便可以恢復(fù)故障發(fā)生前的狀態(tài)，恢復(fù)原來的工作。 （ 2） 編程簡單、使用方便目前大多數(shù) PLC 采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，很容易被操作人員接受。一些 PLC還根據(jù)具體問題設(shè)計(jì)了如步進(jìn)梯形指令等，進(jìn)一步簡化了編程。 （ 3） 設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少。功能完善、通用性強(qiáng)、體積小、能耗低、性能價(jià)格比高。 本系統(tǒng)選用松下 FP0型的 PLC，點(diǎn)數(shù)為 32點(diǎn) 。 PLC 和變頻器對系統(tǒng)的控制原理 變頻運(yùn)行時(shí)，利用 PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過程控制和變頻調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速。過程參數(shù)送 至 PLC，在 PLC 內(nèi)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。當(dāng)實(shí)際壓力低于設(shè)定壓力時(shí) ,根據(jù)偏差進(jìn)行 PID數(shù)據(jù)處理，通過 D/A轉(zhuǎn)換后發(fā)出指令，使變頻器輸出頻率升高，增加鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ,兩臺 風(fēng)機(jī)最大流量無法滿足要求時(shí)，備用風(fēng)機(jī)變頻啟動 ,并聯(lián)運(yùn)行 ,使實(shí)行壓力達(dá)到設(shè)定壓力要求；反之則逆運(yùn)行，使壓力在波動時(shí)保持穩(wěn)定。其控制流程框圖如圖 15 所示。 [10] 19 圖 13 PLC變頻控制原理圖 I/O 口的分配 下面是鼓風(fēng)機(jī)與變頻器組成的系統(tǒng)的 I/O口分配 輸入設(shè)備 輸入地址 輸出設(shè)備 輸出地址 工頻（ SA1） X0 接觸器 KM1 Y0 壓力傳感器 X1 接觸器 KM2 Y1 電源通電（ SB1） X2 接觸器 KM3 Y2 正轉(zhuǎn)起動按鈕（ SB2） X3 正轉(zhuǎn)起動端 Y3 反轉(zhuǎn)起動按鈕（ SB3） X4 反轉(zhuǎn)起動端 Y4 電源斷電按鈕（ SB4） X5 蜂鳴器報(bào)警 Y5 變頻制動按鈕（ SB5） X6 指示燈報(bào)警 Y6 電動機(jī)過載（ FR） X7 電動機(jī)過載指示燈 Y7 變頻故障 X10 20 外部接線 PLC與變頻器的外部接線如下圖所示： 圖 14 PLC與變頻 器的外部接線 圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 梯形圖程序 梯形圖程序如下： 21 程序說明 （ 1）合上空氣開關(guān)，接通電源。在 PLC中輸入程序。 （ 2）將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 撥向“工頻”，按下電源通電按鈕 SB1，鼓風(fēng)機(jī)在工頻狀態(tài)下運(yùn)行。 （ 3）當(dāng)收到壓力信號需要鼓風(fēng)機(jī)變頻時(shí)，開關(guān) SA1 撥向“變頻”，鼓風(fēng)機(jī)開始變頻運(yùn)行。 （ 4）可以通過開關(guān) SB SB3控制鼓風(fēng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 （ 5）故障處理：如果變頻器因故障而跳閘，報(bào)警后，操作人員應(yīng)立即將 SA1撥向“工頻”位置，這時(shí)輸入繼電器 X0 動作，一方面使控制系統(tǒng) 投入工頻運(yùn)行方式；另一方面使 Y5 和 Y6復(fù)位，停止聲光報(bào)警。 （ 6）可以通過調(diào)節(jié)頻率設(shè)定器 RP使鼓風(fēng)機(jī)處于不同的頻率運(yùn)行。 5 變頻器的抗干擾 在變頻器的輸入和輸出電路中，除較低次的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流，這些諧波電流除了增加輸入側(cè)的無功功率、降低功率因數(shù)（主要是頻率較低的諧波電流）以外，還將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對其他設(shè)備的干擾信號，嚴(yán)重的甚至使某些設(shè)備無法正常工作。 22 變頻器干擾其他設(shè)備的根本原因，是因?yàn)槠漭斎牒洼敵鲭娏髦芯哂懈叽沃C波成分。變頻器的輸入電流中具有很大的高 次諧波成分，這些高次諧波電流除了影響功率因數(shù)外，也可能對其他設(shè)備形成干擾。由于絕大多數(shù)逆變橋都采用 SPWM調(diào)制方式，其輸出電壓為占空比按正弦規(guī)律分布的系列矩形波。又由于電動機(jī)定子繞組的電感性質(zhì)，其定子電流十分接近正弦波，但其中與載波頻率相等的諧波分量仍較大。 ５ .１變頻器的抗干擾措施 針對干擾的不同傳播方式，可采用各種相應(yīng)的抗干擾措施，主要有以下方法。 1. 變頻器側(cè) (1)對于通過感應(yīng)耦合方式傳播的干擾，主要通過正確的布線和采用屏蔽線來削弱。 (2)對于通過電路傳導(dǎo)的干擾，主要通過增大線路在干擾頻率下的阻抗來削弱。實(shí)際上，可以串入一個(gè)小電感，它在基波頻率下的阻抗是微不足道的，但對于頻率很高的諧波電流，卻呈現(xiàn)出較高的阻抗，起到了有效的抑制作用。 (3)對于通過空中輻射方式傳播的干擾，主要通過吸收的方法來削弱。 變頻器的輸出側(cè)除了和和受控電動機(jī)相接外，與其他設(shè)備之間極少有線路上的聯(lián)系，因此通過線路傳播其干擾的情形可不予考慮。 在變頻器的輸出側(cè)和電動機(jī)之間串入濾波電抗器 LD，可以濾除輸出電流中的諧波成分。這樣既可以抗干擾，還減小了電動機(jī)的諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩，改善了電動機(jī)的運(yùn)行特性。 2. 儀器側(cè) (1)電 源隔離法：因?yàn)樽冾l器輸入側(cè)的諧波電流常常從電源側(cè)進(jìn)入各種儀器， 故在受干擾儀器的電源側(cè)采用有效的隔離和濾波措施。 (2)信號隔離法：在某些傳感器傳輸線較長，并采用電流信號的場合，還可 以考慮在信號側(cè)用光耦合器進(jìn)行隔離。 因?yàn)樽冾l器在運(yùn)行中會產(chǎn)生比較大的電磁干擾，為保證 PLC不因變頻器主電路斷路器以及開關(guān)器件等產(chǎn)生的干擾而出現(xiàn)故障，連接時(shí)還應(yīng)注意以下問題 : （ 1）對 PLC及變頻器本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行良好的接地，且在接地時(shí)應(yīng)將兩者很好地分開。 （ 2）當(dāng)電源條件不是很好時(shí)，應(yīng)在 PLC的電源模塊以及 以 O模塊的電源線路中接人嗓音濾波器，若有必要，在變頻器的一側(cè)也應(yīng)如此 (主要是電抗器 )。 （ 3）當(dāng)兩者需要安裝于同一面配電柜中時(shí)，應(yīng)盡量將負(fù)載和控制線路分開。 （ 4）可以通過使用屏蔽線和雙紋線來提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾水平。 23 6 結(jié)束語 本文通過 PLC和變頻器來控制鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速，經(jīng)過調(diào)試和運(yùn)行，基本完成了所需要的控制要求，其中變頻調(diào)速有非常重要的作用，它不僅節(jié)能還有很多其他的優(yōu)點(diǎn)。所以推廣應(yīng)用變頻調(diào)速控制技術(shù)，對提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能源有非常重要的作用。 PLC 對整個(gè)系統(tǒng)的控制簡單方便，與單片機(jī)和傳統(tǒng)的繼電器控制相比 提高了系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性和可靠性。 致謝 首先 ，我要感謝王老師在這幾個(gè)月的悉心指導(dǎo)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，她給了我很大的幫助，給我提了很多寶貴的指導(dǎo)意見 ，幫助我完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。然后，我還要感謝我的同學(xué)，在日常的生活和學(xué)習(xí)中給予我?guī)椭?。最后，我再次由衷地感謝他們。 24 參考文獻(xiàn) [1] 韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 黃運(yùn)生 ,陳學(xué) .鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的節(jié)能分析 .中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ,1997 4 月 28(2) [3] 尚緒永 ,吳兆坤 .水煤氣爐鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速 .煤氣 與熱力 ,2022 7 [4] 宮浩然 .基于 PLC 控制的變頻調(diào)速在物料攪拌系統(tǒng)中的應(yīng)用 ,武漢理工大學(xué) [5] 翟廣勝 .變頻器選擇方法及應(yīng)用 .設(shè)備管理與維修 ,2022 1 [6] 朱正中 ,胡亞非 .風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用綜述 .煤礦機(jī)械 ,2022(7) [7] 張燕賓 .變頻器的選型與安裝 .電氣時(shí)代 ,2022(1) [8] 曲海波 ,譚業(yè)軍 .通用型變頻器的接線注意事項(xiàng) .機(jī)床電器 ,2022(2) [9] 郜振國 .變頻器與 PLC連接需注意的問題 .電工技術(shù) ,2022(3) [10] 李芳芹 ,任建興 .變頻技術(shù)在電廠泵與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中 應(yīng)用的節(jié)能分析 .上海電力學(xué)院學(xué)報(bào) ,2022 3月 21(1) [11] 李良仁 .變頻器調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社 [12] 謝東 ,章彩云 .變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用 [13] 張大鵬 .變頻調(diào)速器在鼓風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用 [14] 趙建周 ,楊慶祥 .變頻器及其在節(jié)能方面的應(yīng)用 [15] 朱正中 ,胡亞非 .風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用綜述 [16] 戚學(xué)鋒 .高爐鼓風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [17] 岳偉彬 .鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制分析 [18] 李國厚 .PLC原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [19] 沈朝陽 ,胡雪峰 .鍋爐引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改 造 [20] 楊成德 ,馮傳富 .鼓風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能分析 [21] 楊文勝 ,張?jiān)莆?.變頻調(diào)速技術(shù)在鼓風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用