【正文】 前提下，通過(guò) PLC 控制，斷開工頻運(yùn)行狀態(tài)電機(jī)的接觸器主觸點(diǎn)即可。增開離心風(fēng)機(jī)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜一些，首先要將運(yùn)行在變頻狀態(tài)的電機(jī)和變頻器脫離后，再 切換到電網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)變頻器又要以起始頻率起動(dòng)一臺(tái)新的電機(jī)運(yùn)行。 本控制系統(tǒng)的主程序流程圖附錄 2 所示。 程序設(shè)計(jì)的梯形圖 （ 1） 啟動(dòng) /停止程序 15 啟動(dòng) /停止程序主要控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)開始運(yùn)行，按下停止按鈕自動(dòng)控制系統(tǒng)停止運(yùn)行。程序梯形圖見圖 11 所示。 圖 11啟動(dòng) /停止程序 （ 2） 模擬量輸入程序 由于本控制系統(tǒng)采用兩個(gè)壓力傳感器測(cè)量車間內(nèi)不同兩點(diǎn)的壓力信號(hào)，所以要分別讀取兩次模擬量值。按系統(tǒng)要求，模擬量輸入與比較采取以下程序設(shè)計(jì)方法，程序梯形圖見圖 12所示。 圖 12模 擬量輸入程序 （ 3） 比較程序 將溫度傳感器的兩次測(cè)量值的平均值分別與前次測(cè)量值進(jìn)行濾波，然后取平均值與設(shè)定值比較，與設(shè)定值不等則進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)控制，此程序梯形圖如圖 13所示。 （ 4） 模擬量輸出程序 把通過(guò)比較計(jì)算的輸出模擬量，輸送到變頻器中，從而調(diào)節(jié)離心風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，此程序梯形圖如圖 14 所示。 16 圖 13 比較程序 圖 14 模擬量輸出程序 5 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中采用的工控設(shè)備變頻器和 PLC 均具有抗干抗能力強(qiáng)，可靠性好的特點(diǎn)。但作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，還是有必要考慮加強(qiáng)抗干擾措施，保 證運(yùn)行的穩(wěn)定性。 （ 1）變頻器和 PLC 應(yīng)安裝于專門的控制柜中，但一定要保證良好的通風(fēng)環(huán)境和散熱， PLC 四周留有 50mm以上的凈空間。盡量不要安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動(dòng)、熱源或潮濕的地方。 （ 2）控制柜和離心風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)距離不要太遠(yuǎn)，尤其是信號(hào)傳輸電纜要盡可能短，而且要盡量遠(yuǎn)離那些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 （ 3）外圍設(shè)備信號(hào)線、控制信號(hào)線和動(dòng)力線應(yīng)分開敷設(shè)，不能扎在一起，應(yīng)采用屏蔽線且屏蔽層接地。 （ 4）變頻器和 PLC 均要可靠接地。接地電阻要小，接地線須盡可能短和粗， 17 并且應(yīng)連接于專用接地極 或公用接地極上，不要使用變頻器、 PLC 外殼或側(cè)板上的螺釘作為接地端。而且二者在接地時(shí)，應(yīng)盡量分開，不要使用同一接地線。 （ 5）電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)冷卻效果下降，應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)具有良好的通風(fēng)條件。 （ 6）在電氣設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)中，充分考慮電氣設(shè)備之間的互鎖關(guān)系。 （ 7）選用性能可靠的繼電器、接觸器對(duì)于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行也具有十分重要的意義。 （ 8）要考慮防雷設(shè)計(jì)。如電源是架空進(jìn)線，在進(jìn)線處裝設(shè)變頻器專用避雷器，或按規(guī)范要求在離變頻器 20m遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管做專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入，則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng) ，以防雷電竄入破壞設(shè)備 。 6 系統(tǒng)調(diào)試 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 軟件系統(tǒng)的調(diào)試主要是 PLC 程序的調(diào)試，包括錯(cuò)誤的校驗(yàn)，邏輯性分析，控制要求的合理性和正確性。 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 硬件系統(tǒng)的調(diào)試主要是各個(gè)裝置的調(diào)試，包括 PLC，變頻器，傳感器，繼電器等電氣裝置的安裝，連線，初始化設(shè)置等，檢查其是否存在斷線，連線，錯(cuò)線以及設(shè)置錯(cuò)誤。 軟硬件結(jié)合調(diào)試 軟硬件結(jié)合調(diào)試是系統(tǒng)調(diào)試中的最后一個(gè)步驟，實(shí)際上就是在裝備正式投入運(yùn)行前的功能測(cè)試和安全性測(cè)試，這是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的一步，往往在單獨(dú)進(jìn)行硬件和軟件調(diào)試時(shí) 系統(tǒng)運(yùn)行正常，但一旦結(jié)合起來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，需要考慮多方面的因素才可以解決。軟硬件結(jié)合調(diào)試的主要內(nèi)容包括： PLC 程序運(yùn)行控制硬件是否達(dá)到預(yù)定要求，在非正常情況下是否有報(bào)警提示和相應(yīng)的安全措施，系統(tǒng)的抗干擾措施是否達(dá)到效果。這一階段的調(diào)試可分為以下幾部分： （ 1）系統(tǒng)的啟動(dòng) /停止調(diào)試。 （ 2）系統(tǒng)的自動(dòng) /手動(dòng)轉(zhuǎn)換調(diào)試。 （ 3） PLC 控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 （ 4）系統(tǒng)工作過(guò)程調(diào)試。 （ 5）在線監(jiān)控調(diào)試。 （ 6）報(bào)警系統(tǒng)調(diào)試。 （ 7）系統(tǒng)安全性能調(diào)試。 18 7 結(jié)論 利用 PLC 來(lái)控制變頻器實(shí)現(xiàn)離心風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速自 動(dòng)控制是完全可行的。采用控制系統(tǒng)可以根據(jù)風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，按照當(dāng)時(shí)壓力要求，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)離心風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速，既不影響工作效果又能達(dá)到節(jié)能要求，滿足了當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。 本系統(tǒng)利用 PLC 實(shí)現(xiàn)就地控制，并有自動(dòng) /手動(dòng)互相切換兩種工作方式，既能在正常生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制保證工作效果，又能在變頻器或元器件出現(xiàn)故障，或需要檢修調(diào)整自控系統(tǒng)且不影響生產(chǎn)等出現(xiàn)故障時(shí)，切換到手動(dòng)控制進(jìn)行應(yīng)急處理。而且系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)，故障修復(fù)時(shí)間短。系統(tǒng)控制程序可根據(jù)需要而改變，具有很好的柔性。 控制系統(tǒng)目前是針對(duì)礦井內(nèi)對(duì)壓力的特定要求而設(shè)計(jì)的，以后可以考慮在其它的系統(tǒng)如除塵系統(tǒng)中應(yīng)用。在硬件選取時(shí)也留有一定的擴(kuò)展空間，目前只進(jìn)行了壓力測(cè)量來(lái)控制離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以后還可以進(jìn)行其它參數(shù)測(cè)量實(shí)現(xiàn)更多的自動(dòng)控制。在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)可連入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程上位機(jī)控制，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，沒有涉及此方面的具體探討，可在以后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，再進(jìn)行認(rèn)真的分析。 致謝 本論文的完成，自始至終滲透著 指導(dǎo) 老師的悉心指導(dǎo)，從論文選題、理論研究、系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)過(guò)程，處處滲透著 指導(dǎo) 老師的心血和辛勞 。 在幾年的學(xué)習(xí)中，我學(xué) 到了豐富、系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)、獨(dú)立進(jìn)行科研工作的方法、求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)、勇于探索的精神以及對(duì)科學(xué)孜孜不倦的追求也深深教育和鞭策著我。這將使我在今后的生活、工作和學(xué)習(xí)中受益非淺 。 特向老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意， 并 感謝老師們幾年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)、幫助和關(guān)懷。 19 參考文獻(xiàn) [1] 范永勝 .變頻器及可編程控制器在鍋爐引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用 [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 ,2020,17(3): 6466 [2] 王永華，宋寅卯，鄭安平，陳玉國(guó)，現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社出版， 2020 [3]楊鈴 ,變頻調(diào)速技術(shù)在離心式風(fēng)機(jī)控制中的節(jié)能分析 [J].風(fēng)機(jī)技術(shù) ,2020(4): 4748 [4] 沈朝陽(yáng) ,胡雪峰 ,鍋爐引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改造南京卷煙廠 ,南京 ,2020 [5]姚永亮 ,黃華 .風(fēng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的選擇分析及節(jié)能應(yīng)用 [J].通用機(jī)械 ,2020年 01期 : 11 [5] 李劍峰 .礦井主扇風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)頻控制 [J].機(jī)械制造與自動(dòng)化 ,2020 年35 卷 5 期 : 155155 頁(yè) [6]馮薇 .電氣控制與可編程控制器 [M].北京 : 北京工業(yè)出版社 .2020 [7]劉明勤 .ABB 變頻調(diào)速恒壓供水在生活 消防的應(yīng)用 [J].自動(dòng)化信息 . 8期 [8]李國(guó)厚 ,PLC 原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [9] 齊占慶， 機(jī)床電氣控制技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社，燕山大學(xué)， 2020 [10]范德祥，風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能改造．無(wú)錫市微電熱中試基地， 1994 [11]姚福強(qiáng) ,高正中 ,孫惠民等 .煤礦壓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ［ J］ .煤礦機(jī)械 ,2020(12): 13 [12] 徐普榮，高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。中國(guó)電力出版社 2020 [13]徐迎軍，傅戈雁， PLC 結(jié)合變頻技術(shù)在定位控制中的應(yīng)用 [J]. 江 蘇蘇州 ,蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 ,2020(9) 第 22 卷第 5 期 [14]何超 ,交流變頻調(diào)速技術(shù) [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [15] 王廷才 ,王偉 .變頻器原理及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [1] 范永勝 .變頻器及可編程控制器在鍋爐引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用 [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 ,2020,17(3): 6466 [16]續(xù)魁昌 ,風(fēng)機(jī)手冊(cè) . 機(jī)械工程出版社 ,1999 [17]變頻調(diào)速恒壓供氣控制系統(tǒng) [M].有色冶金節(jié)能 ,2020 第 5 期 [18] 咚純厚 .風(fēng)機(jī)和水泵交流調(diào)速節(jié)能技術(shù) [M].天津 .中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電控系統(tǒng)與裝置專業(yè)委員會(huì) ,1985 20 附錄 1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 21 附錄 2 系統(tǒng)總控制流程圖