下载文档原格式
基于PLC的离心风机变频调速控制系统设计摘要：现代冶炼工业用离心风机由于风量的要求往往都在大负荷下运行，风机叶轮直径通常设计比较大，大多达一米以上，为了克服风机的启动时的巨大力矩，风机所配备的电机功率也非常大，风机在运行时，通常处于大马拉小车状态，造成极大的电能浪费。
另外风机电机为固定转速，风量的调节靠风机入口导叶的开度来实现，小风量时，入口导叶的开度很小，造成风机振动加大，严重时甚至损坏风机，风机无法实现低负荷运转，因此用基于PLC的离心风机变频调速系统对对现代企业的离心风机的改造，在节能和安全系统稳定性都很有意义。
关键词：离心风机，变频调速，PLC，节能1、引言随着电子技术的发展，PLC和变频器正成为普遍和高性价比的可靠的控制和交流传动设备，在工业中得到广泛的应用。
PLC和变频器组成的离心风机供风系统，具有较高的可靠性和高效节能的特点，能组成整体的自控系统，并用组态软件实时监控系统运行组态、显示运行数据及报警，可方便地实现各种控制切换和远程监控，从而提高离心风机可靠性、稳定性。
2、紫金铜业离心风机概况紫金铜业转炉风机为SDG50-A离心鼓风机，引进时为单一工频运行的入口导叶和出口放空调节的老式系统，机组工作运行在两个工况：吹炼和放空。
吹炼时负载电流约120A，放空时约60A，放空的低风量运行时间达9小时以上，电能浪费大，节能空间巨大。
3、基于PLC和变频调速系统3.1 PLC基本工作原理可编程逻辑控制器，简称PLC(Programmable Logic Controller)，是一种以计算机技术为基础的工业控制电子装置，具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。
可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换模组，通讯模组等功能单元组成。
其基本工作原理是通电后对硬件、软件初始化后反复不停地分阶段处理各种不同任务，这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式：读取DI输入并把对应的状态映像输入寄存器——执行用户程序，程序结果写入相应的寄存器——通讯处理，执行通讯所需的任务——CPU自诊断，检查PLC硬件——改写输出，通过相应的映像寄存器的值更新输出点——中断处理，有中断事件发生时立即执行中断事件，这是为提高PLC对某些事件的响应速度——返回主程序，进入下一程序周期。
基于PLC控制的1250离心机变频调速系统的设计1.前言1250 离心机是立式刮刀卸料自动过滤离心机，主要用于固相为颗粒状悬浮物料固液相分离，也可用于纤维状物料固液相分离。
矿物、环保、医药、化工等行业中广泛应用。
目前多数离心机仍由继电器控制，采用有级调速，离心机工作转速调节单一、设备故障率较高，生产效率低下。
为克服这些问题，我们对制药厂1250 离心机电控系统进行技术改造，采用PLC 控制和变频器调速，该系统自动化程度高、稳定性好，运行可靠，现已成功应用于多家制药厂。
2.系统原理离心机工作原理是将待分离物料经进料管送入高速旋转离心机转鼓内，离心机力场作用下，物料滤布（滤网）实现过滤，液相经出液管排出，固相则截留转鼓内，待转鼓内滤饼达到机器规定装料量，停止装料，对滤饼进行洗涤，同时将洗涤液滤出，达到分离要求后，离心机低速运转，刮刀装置动作，将滤饼刮下，完成一次工作循环。
图1 为1250 离心机结构图。
离心机离心工艺过程：1）进料：当变频器速度达到20Hz 时，首先打开进料阀、料层检测阀，当检测到料层满时，关闭进料阀并延时10S，料层满信号消失再次打开进料阀连续执行上述动作2 次。
2）离心：当第三次料满信号产生时，关闭进料阀变频器升速至50Hz 进行高速分离，离心时间可由触摸屏设置，时间到后变频器降速至40Hz。
3）清洗甩干：打开清洗阀进行清洗，清洗时间、暂停时间和清洗次数所分离药物品种由触摸屏设置。
清洗工艺完成后进入甩干过程，变频器升至50Hz，甩干时间由触摸屏设置。
时间到后进入卸料状态。
4）卸料：甩干后料层过厚，刮刀采用分段定时旋转卸料，即刮刀旋转（时间可设置）→停2 秒→刮刀下降（下降高度可设置），重复上述动作，直至最后一次刮刀下降至下限感器动作，然后上升到顶部至上限位停止动作。
变频调速控制系统设计的开题报告一、研究背景和意义随着工业自动化的深入发展，变频调速技术在电气驱动领域依然处于有利地位。
变频控制技术解决了传统直流调速技术中难以消除的直流调速系统的工作环境污染、电流调节模式单一、设备故障率较高等问题。
变频调速系统更为节能、稳定、可靠，使得其在制造、交通、能源等领域得到广泛应用。
本课题旨在探究设备及其控制系统的基本动力学建模方法，并基于此进行变频调速控制系统的设计和实现。
二、研究内容和研究方法1. 基于电机及其控制系统的基本动力学建模方法：介绍电机动力学基本知识，探究动力学建模方法，建立电机及其控制系统的动力学模型。
2. 变频调速控制系统的设计：根据电机及其控制系统的动力学模型，设计变频调速系统中的控制方案和算法，并考虑系统控制策略的优化和调试。
3. 进行仿真实验和实际测试：通过matlab等仿真软件模拟控制系统，并对实际实验数据进行测试，验证系统性能以及控制策略的有效性。
三、预期结果1. 设计一套小型变频调速控制系统，包括硬件和软件两部分。
2. 建立电机及其控制系统的动力学模型，实现控制系统的正反转、变频调速功能。
3. 对系统进行仿真实验和实际测试，验证系统性能和稳定性。
四、可行性分析1. 本课题基础理论和方法成熟，文献充足，实现可行性高。
2. 设备与技术条件成熟，实验过程受控制，可行性高。
3. 研究预期结果具有较强的实用价值和推广价值，经济效益较大。
五、研究进度安排1. 第一阶段：研究电机及其控制系统基本动力学建模知识。
预计耗时1个月。
2. 第二阶段：设计控制系统方案和算法。
预计耗时2个月。
3. 第三阶段：进行仿真实验和实际测试。
预计耗时3个月。
六、参考文献1. 何伟，《电机控制系统动力学建模》，机械工业出版社，2015年。
2. 匡文兵，《变频调速控制系统设计与应用》，中国电力出版社，2018年。
3. 王阳，《基于Matlab的变频调速控制系统仿真与实现》，电子科技大学硕士学位论文，2016年。
研究现状：可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C(Computer,Control,Communication)技术相结合，不断发展完善的。
目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
长期以来，plc始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与dcs和工业pc形成了三足鼎立之势。
变频调速系统：变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是运用最广、最有发展前途的调速方式。
目前变频调速的主要方案有：交一交变频调速，交一直一交变频调速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM)，矢量控制、直接转矩控制变频调速等，而且无速度传感技术日益成熟。
许多智能技术逐步渗透到其中，如模糊控制、专家系统、神经网络、自适应控制等，与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果。
20世纪80年代中期随着第三代电力半导体器件如门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管工GBT的相继出现，交流变频调速技术得到了飞速发展。
日、美、德、英等国家在结合现代微处理器控制技术、电力电子技术、电机传动技术的基础上，相继推出了一系列的变频器，且不断进行更新换代。
选题意义：随着电力电子技术以及计算机控制技术的发展，使得交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用；由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段。
基于PLC的变频调速通风机系统设计1. 引言1.1 背景介绍随着工业化进程的不断发展，通风机在工业生产中起着至关重要的作用。
通风系统能够有效地循环空气，调节室内温度和湿度，提高工作环境的舒适度和生产效率。
而随着现代工业对于节能降耗的需求不断增加，传统的固定速度通风机已经无法满足需求，变频调速通风机系统应运而生。
本文旨在探讨基于PLC的变频调速通风机系统设计，通过详细介绍PLC技术在通风系统中的应用、系统设计方案、控制策略等内容，对系统的性能进行分析和优化设计，以期为工业生产提供更加智能、节能的通风解决方案，促进工业生产的可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨基于PLC的变频调速通风机系统设计的实际应用可行性，并通过系统设计方案、控制策略、系统性能分析以及系统优化设计的详细讨论，为工程实践提供参考和借鉴。
在工业生产中，通风系统是非常重要的设备，通常由电机驱动，而通过变频调速能够实现对通风机的精准控制。
基于PLC的设计能够实现更加灵活、高效的控制策略，提高通风系统的智能化水平。
本研究的目的是探讨如何利用PLC技术实现变频调速通风机系统的设计，提高系统的自动化程度和能效，从而为工业生产提供更加可靠和环保的通风解决方案。
通过本研究，我们希望可以为工程技术人员和相关领域的研究者提供有益的参考，推动通风系统在工业生产中的应用与发展。
2. 正文2.1 PLC技术在变频调速通风机系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制的计算机，它具有高稳定性、可靠性和灵活性的特点，广泛应用于各种自动化系统中。
在变频调速通风机系统中，PLC技术可以发挥重要作用。
PLC可以实现对通风机系统的自动控制。
通过程序编写，PLC可以根据环境温度、湿度等数据自动调节通风机的转速，实现精确的控制。
这不仅提高了通风效果，还节省了能源消耗。
PLC还可以实现对通风机系统的远程监控和故障诊断。
通过与上位机系统的连接，操作员可以远程监控通风机系统的运行状态，并及时发现和处理故障，提高了系统的可靠性和维护效率。
PLC风力发电控制系统设计--开题报告一、项目背景近年来，风力发电已成为一种重要的清洁能源，占据着全球新能源发展的重要地位。
风力发电的工作原理是利用风轮旋转带动发电机发电，由于气候、地形等原因，风速的大小和方向常常变化，因此需要一个智能化的控制系统来协调发电机的输出功率。
PLC控制系统因其稳定、高效、易于维护的特点，已经成为风力发电控制系统的主要控制手段。
二、研究目的及意义本项目旨在研究和设计一种基于PLC的风力发电控制系统，实现对风力发电机的自动控制和优化，以提高风力发电机的发电效率和稳定性，节约能源和减少环境污染。
该控制系统具有操作简单、性能稳定、自适应性强等优点，可以在风速变化较大的环境下自动调节风力发电机的输出功率，保证风力发电机的正常运行。
三、研究内容1. 风力发电机的工作原理与结构设计首先需要了解风力发电机的基本工作原理，以及常见的风力发电机结构设计。
考虑风机的叶片采用变叶距调节，以及叶片角度的自适应调节。
2. PLC控制器的选择与设计根据风力发电机的结构和设计，选择适合的PLC控制器，并进行程序设计。
通过对风速、功率等参数的采集和分析，实现对风力发电机的自动控制和优化，提高发电效率和稳定性。
3. 与风力发电机的连接及控制风力发电机输出的电能需要通过变频器进行处理，并与电网相连接。
在这个过程中，需要控制风力发电机输出的电压、频率等参数，保证电能的有效传输。
4. 监测与故障诊断监测风力发电机的运行状态，并实现故障诊断和维护。
在实际应用中，风力发电机的故障率较高，需要及时进行故障诊断和维修，从而减少停机时间和维修成本。
四、研究计划与进度安排本项目计划在6个月内完成，具体进度安排如下：第1-2个月：调研和需求分析，熟悉PLC控制器的基本原理和程序设计方法。
第3-4个月：PLC控制器的选型和设计，获取风速、功率等数据，并进行实时监测和控制。
第5-6个月：系统调试和测试，完成对风力发电机的实际控制和优化，并进行故障诊断和维护。
基于PLC的变频调速通风机系统设计1. 引言1.1 研究背景变频调速技术是一种能够实现电机调速的先进技术，广泛应用于各种工业领域中。
通风机系统作为工业生产中常见的设备之一，其调速调节对于保证工艺过程的顺利进行具有重要意义。
传统的通风机系统采用传统的调速方式，存在调速精度低、能效低、噪音大等问题，为了解决这些问题，需要引入基于PLC的变频调速技术。
基于PLC的变频调速通风机系统设计可以有效提高通风机系统的调速精度，实现能效优化，减少噪音等问题。
通过PLC控制器对变频器进行精确的控制，可以实现对通风机的精细调节，满足不同工艺条件下的调速需求。
研究基于PLC的变频调速通风机系统设计具有重要的实际意义和应用价值。
本文旨在通过对变频调速技术和PLC控制技术的深入研究，结合通风机系统的硬件设计和软件设计，探讨基于PLC的变频调速通风机系统设计原理及其应用，从而为工业生产中通风系统的优化和提升提供一种新的技术解决方案。
1.2 研究目的本文旨在设计一个基于PLC的变频调速通风机系统，以实现对通风机转速的精确控制。
通过对系统设计原理、PLC在变频调速系统中的应用、通风机系统的硬件设计、通风机系统的软件设计以及系统性能测试的深入探讨和实践，旨在验证该系统在实际工程中的可行性和有效性。
具体研究目的包括：1.探索基于PLC的变频调速通风机系统设计原理，明确各个模块之间的关联和配合关系，为系统的正常运行提供可靠的理论基础；2.研究PLC在变频调速系统中的具体应用方法，通过对PLC编程和参数设置的实践，实现对通风机转速的精确控制；3.设计通风机系统的硬件部分，包括传感器、执行器和通讯模块等的选型和连接方法，确保系统的稳定性和可靠性；4.设计通风机系统的软件部分，包括PLC程序的编写和调试，实现系统的各项功能和逻辑控制；5.对系统性能进行测试和评估，验证系统设计的准确性和有效性，为进一步工程应用提供参考依据和技术支持。
通过本研究的实施，旨在为通风系统的智能化运行和节能优化提供技术支持和参考，推动通风系统领域的发展。
