下载文档原格式
PLC结合变频器在风机节能上的应用1. 引言1.1 背景介绍随着工业化进程的不断加快，能源消耗问题也越来越受到人们的关注。
在各种工业设备中，风机被广泛应用于通风、排烟、输送等工艺流程中。
传统的风机通常采用固定速度运行，造成能源浪费严重。
为了解决这一问题，人们开始将PLC控制技术和变频器技术相结合，以实现风机的节能控制。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的计算机。
它能够根据预设的程序自动控制各种生产设备的运行。
而变频器则是一种能够调节电机转速的设备，通过改变电机的转速来实现节能的目的。
将PLC和变频器结合起来，可以实现对风机运行状态的监控和调节，从而达到节能减排的效果。
本文将探讨PLC在风机控制中的应用、变频器在节能减排中的作用，以及结合PLC和变频器在风机节能中的应用案例。
通过对节能效果的分析和优化方向的探讨，旨在探讨PLC结合变频器在风机节能中的重要性，并展望未来的发展方向。
1.2 问题提出PLC与变频器作为现代自动控制技术中的重要组成部分，具有灵活、高效、精准的特点，被广泛应用于工业自动化领域。
如何将PLC与变频器结合应用于风机控制系统中，实现节能减排的目标，成为当前急需解决的问题。
问题提出：传统风机节能技术存在能效低、控制精度不高等问题，如何利用PLC与变频器相结合的方式，优化风机控制系统，提高能效，降低能耗，实现节能减排，成为当前风机节能领域的重要课题。
PLC和变频器结合应用在风机节能中的具体作用及其效果如何，是需要进一步研究探讨的问题。
1.3 研究意义研究意义：风机在工业生产中起着至关重要的作用，但由于传统风机系统的设计和控制方式存在能耗问题，导致了能源的浪费和环境污染。
通过将PLC和变频器两种先进的控制技术结合起来应用于风机节能控制中，具有重要的研究意义和实际应用价值。
PLC与变频器结合在风机节能中的应用案例的研究可以为相关领域的技术改进提供参考和借鉴，促进风机系统的节能与环保技术的发展。
毕业设计（论文）题目：基于PLC控制的变频调速通风机系统学生姓名张海斌指导教师刘旭明二级学院机电工程学院专业电气工程及其自动化班级11电气一班学号 1104102012 提交日期 2015年5月14日答辩日期2015年5月16日目录摘要............................................................ I II Abstract .......................................................... I V 第一章绪论. (1)1.1前言 (1)1。
2国内外的研究水平及趋势 (1)第二章控制系统总体设计 (3)第三章硬件设计及选型 (4)3.1 可编程控制器 (4)3。
1。
1 PLC的选型 (4)3.1。
2 PLC与PC连接 (4)3。
2 模拟量输入扩展模块 (5)3。
2。
1 A/D的选型 (5)3。
2。
2 PLC与A/D模块连接 (6)3.3 触摸屏 (7)3.3。
1触摸屏的选型 (7)3.3。
2 触摸屏与PLC连接 (7)3.4 变频器 (7)3。
4.1 变频器的选型 (7)3.4。
2 变频器与通风机的连接 (9)3。
5 通风机 (9)3.5.1 通风机的选型 (9)3。
6 温度传感器 (11)3。
6。
1 温度传感器的选型 (11)3。
6。
2 温度传感器与A/D模块的连接 (11)第四章系统软件设计 (13)4。
1西门子编程软件 (13)4。
1。
1创建本次程序 (13)4.1。
2下载本次程序 (14)4。
1。
3 PLC系统流程图 (15)4。
1.4 PLC接线图 (17)4.1。
5 PLC程序分析 (17)4。
2触摸屏编程软件 (24)4.2.1 设置触摸屏变量 (24)4。
2。
2 创建画面 (25)4。
2。
3 运行系统 (26)第五章结论 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (39)基于PLC控制的变频调速通风机系统摘要近年来我国的通风机品种层出不穷,各个品种的通风机也具有各自不同特点的控制方式。
基于PLC、变频器的风机控制系统改造【摘要】本论文是针对校企合作项目——某公司现有的磨革除尘机的罗茨风机控制方式存在的问题进行改造；利用PLC的PID功能及A/D、D/A模块结合变频器来控制，既实现多台罗茨风机集中恒压向多台除尘机供气，又解决了改造之前存在电力浪费的现象等；同时在技工教学中引入企业项目，激发学生的学习积极性。
【关键词】PLC；变频器；罗茨风机；PID自动控制1.改造原因该公司所用的磨革除尘机分为磨革机和除尘机。
磨革机的作用是把皮革正面磨平到要求的厚度。
除尘机的作用是把磨革之后的皮革上面的粉尘吸收干净，其上方有负压吸风机风口，下方有罗茨风机鼓风口。
罗茨风机作为除尘机的附属设备，其工作原理空压机相近，但是不同之处是它在产生带压力的压缩空气的同时，还可以把空气的温度升高。
在除尘机中它的作用是从皮的底部向皮吹风，把粉末从皮上面吹离，然后被抽风机抽掉。
改造前每台除尘机都独立配有一台罗茨风机提供一定压力的热气。
罗茨风机的电机15KW，利用星三角启动的，一旦启动，电机就几乎在额定功率运转，产生约0.58MPa的热空气给除尘机。
但是除尘机只需要0.3正负0.05MPa的空气，而改造之前的办法是通过调节罗茨风机风管上的泄压阀卸压来实现压力的下降，经测量这卸掉的压力相当于电机产生总风量的38%，也就是说这部分的气是时时刻刻在浪费掉。
这对公司造成极大的经济损失，因此改造迫在眉睫。
2.改造方案提出2.1 改造需要解决的问题如果罗茨风机提供的热空气压力偏小，除尘不干净；如果压力过大，会造成皮革表面出现微小折皱，影响皮革的品质以及。
所以罗茨风机必须恒定在提供需要的0.3MPa正负0.05MPa压力的范围。
2.2 改造思路确定如果一台罗茨风机分别配套一台变频器，也可以实现恒压供气和变频与工频变换的要求，但是变频器价格昂贵，三菱15KW的价格接近7500元/台，单次投入金额过大，公司承受能力受限制。
而且保养和维护成本也会增加。
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。
学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月PLC变频调速控制在风机中的应用摘要：论文首先介绍了风机的基本信息和现状，风机调速方案的种类，以及变频调速技术的发展现状及其优势，PLC的发展概况等。
目前，许多通风系统都存在一定问题，井下气压维持恒定十分重要。
而对风机应用变频调速系统，则可使电机根据现场的压力情况，随时调节转速，使电机能够持续高效率运行，维持气压的稳定，并对危险状况及时做出报警。
可以看出，变频调速的广泛应用无疑具有重要的意义。
本系统将PLC与变频器有机地结合起来，采用以气压压力为主控参数，实现对变频器频率的有效调节，从而控制风机的速度，使风机通风高效、安全。
并且控制系统具有故障报警、及时中断等功能特点，为通风系统的节技术改造提供一条新途径。
最后，通过组态软件的设计，对其进行一个简单的模拟，使得效果更为直观。
关键词：风机，PLC，变频器，组态软件PLC frequency control to control the fanAbstract：The paper first introduces the basic information and status of the fan, the type of fan speed control program, as well as the current development of frequency control technology and its advantages, the development overviewof PLC. At present, many ventilation system have some problems, and how to maintain the pressure constantly is very important.The fan variable frequency speed control system can enable the motor according to the pressure of the scene to adjust the speed at any time, also it can allow the motor sustained efficient operation,maintain the stability of the pressure,and alarm the dangerous conditions in time.It can be seen that extensive use of frequency control is having an important significance.The system combined with PLC and inverter, using air pressure as the main control parameters, can adjust the inverter frequency effectively to control the fan speed.Then it can make the fan ventilation efficient and safe.The control system also has a failure alarm and timely interrupt features.It provides a new way for the technological transformation of the ventilation system.Finally,by the design of configuration software design,conduct a simple simulation to make the effect more intuitive.Key words: centrifugal fan, PLC, inverter,configuration software目录摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1风机的基本信息及现状 (1)1.2变频调速技术的基本信息及国内市场 (1)1.3PLC的发展现状 (2)1.4本文主要研究内容 (3)2 风机调速方案的分析与选择 (4)2.1风机调速的重要性 (4)2.2风机的各种调速方案及其特点 (4)2.3变频调速技术的优势 (5)3 变频调速原理及性能研究 (7)3.1变频调速技术的特点 (7)3.2变频调速的基本原理 (7)3.3变频器的结构及各部分功能 (8)3.4变频器对交流电动机的控制方式 (8)3.4.1 U/F 控制方式 (8)3.4.2 空间电压矢量控制方式............................................................................. I II3.4.3 矢量控制方式............................................................................................. I II3.4.4 直接转矩控制方式..................................................................................... I II3.5变频器的选型和容量的确定............................................................................ I II4 PLC的基本原理与组态软件的应用....................................................................... I II 4.1PLC可编程控制器的概述 ................................................................................ I II 4.2PLC的工作原理及选型 .................................................................................... I II4.2.1 工作原理..................................................................................................... I II4.2.2 PLC选型...................................................................................................... I II4.2.3 EM235模拟量模块..................................................................................... I II 4.3模数转换模块.................................................................................................... I II 4.4PID控制器原理 ................................................................................................. I II4.5组态软件概述.................................................................................................. I II85 变频调速系统的设计.............................................................................................. I II 5.1系统的设计功能................................................................................................ I II 5.2系统结构和方案................................................................................................ I II5.2.1 主回路连接................................................................................................. I II5.2.2 PLC和变频器之间的控制连接.................................................................. I II5.2.3 参数检测..................................................................................................... I II5.2.4 PLC和上位机之间的连接.......................................................................... I II5.3系统流程图........................................................................................................ I II 5.4系统程序设计.................................................................................................... I II5.4.1 I/O分配表.................................................................................................... I II5.4.2 主程序......................................................................................................... I II5.4.3 模拟量计算程序......................................................................................... I II5.4.4 系统运行程序............................................................................................. I II5.4.5 报警程序 (26)5.5PID参数设置 (27)6 风机恒压控制效果的简单组态设计...................................................................... I II 6.1建立风机恒压的工程........................................................................................ I II 6.2控制效果的组态画面的设计与编辑................................................................ I II 6.3构造工程的数据库............................................................................................ I II 6.4定义风机恒压控制的动画连接........................................................................ I II6.5整体工程的命令语言编写与模拟调试 (38)7 结束语...................................................................................................................... I II 参考文献................................................................................................................ I II 致谢............................................................................................................................ I IIIV1 绪论1.1 风机的基本信息及现状风机是火力发电厂重要的辅助设备之一，锅炉的四大风机（送风机、引风机、一次风机或排粉风机、烟气再循环风机）的总耗电量约占机组发电量的2%左右。
PLC结合变频器在风机节能上的应用随着社会经济的不断发展，能源消耗成为人们关注的一大问题。
在工业生产中，风机的运行通常需要大量的能源支持，为了降低能源消耗，节约成本，越来越多的企业开始将PLC与变频器结合应用在风机上，以实现节能降耗的目标。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的设备，它能够对工业生产中的各种机械进行精确的控制。
而变频器则是一种用于调整电机运行速度的设备，通过改变电机的电源频率来调整其运行速度，从而实现节能效果。
在风机的应用中，PLC可以实现对风机系统的自动控制，通过监测风机系统的运行状态和环境因素，对风机的运行参数进行调整，从而实现风机的智能控制。
而变频器则可以根据实际需求调整风机的转速，进而调整风量和压力，从而实现风机的节能运行。
PLC与变频器的结合应用可以实现对风机系统的全面监控。
传统的风机系统通常只能实现对风机的基本控制，难以对整个系统进行全面监控。
而结合了PLC和变频器的风机系统可以实现对整个风机系统的全面监控。
PLC可以对风机系统的各项参数进行实时监测，如电流、电压、转速等，发现问题及时报警并进行处理；而变频器也可以通过数据采集和传输实现对风机电机的运行状态进行监测，从而实现对风机系统的全面监控。
这样一来，风机系统可以实现对整个系统的全面监控，及时发现问题并进行处理，提高了风机系统的稳定性和可靠性，达到节能降耗的效果。
PLC与变频器的结合应用在风机节能上具有重要意义。
通过实现风机的智能调控、精准控制和全面监控，可以实现对风机系统的节能降耗，提高风机系统的运行效率和稳定性，从而为企业节约成本，减少能源消耗，实现可持续发展。
PLC与变频器的结合应用在风机节能上具有广阔的应用前景，值得进一步的推广和应用。
设计论文题目：利用PLC、变频器设计中央空调节能改造系统设计时间：~系别：电子电气工程系设计班级小组：电气083班（第一组）指导教师：设计学生：摘要作为现代使人生活舒适的家用电器，空调可以说与人们的生活紧密相关。
在现代社会中，它已像冰箱、电视一样，成为人类不可缺少的生活电器。
①经济节能：每个区间末端风机盘管可自行调节温度，区间无人时可关闭，系统根据实际负荷做自动化运行，开机计费，不开机不计费，有效节约能源和运行费用。
②环保：主机采用水源热泵型机组，电制冷，没有燃烧过程，避免了排污；整个系统为密闭式管路系统，可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染，使环境清新优美，特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。
③节约空间：主机体积小巧，不设机房，无需占用设备层，减少公用设施和土建投资，室内末端暗藏在吊顶内，极易配合屋内装修。
④个性化：中央空调系统以区间为单元，满足用户不同区间需求，室内末端安装采用暗藏方式，不影响室内的审美观，不占据室内空间，适应用户的个性化需求。
⑤简化管理：于采用不同区间单独控制系统为用户所有，产权关系明确，可简化空调设施管理。
⑥提升档次：中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观，使用户充分享受高档综合环境的同时，提升产品质量及量贩档次。
⑦投资方便：可根据量贩发展情况，分期分批投资添置空调系统，同时量贩档次提升，因此资金周转快，有效地利用资金更进一步开发。
而可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它具有可靠性高，操作灵活，拓展型号等优点，不仅能满足设计系统的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。
再加上变频器的使用，把380V的交流变成直流再变成频率可调的交流电，实现电机的无级调速，比较省电，比直流调速维护方便。
本论文就是在己有的通用变频器的基础上，采用PLC对电机进行控制，通过合理的选择和设计，对中央空调系统进行变频调速，通过调速来改变耗能大小，提高了资源的利用率，达到理想的控制效果。
河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：基于PLC的鼓风机变频调速系统学生姓名：吴君挺所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：王玉萍完成时间：2009年5月20日摘要当前全球经济发展过程中，有两条显著的相互交织的主线：能源和环境。
能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当大的问题。
所以，节能对工业生产具有很大的意义。
变频调速系统在我国将有非常巨大的市场需求，变频器对风机、水泵及油泵进行速度控制，实现对风量和流量的调节，对于节约能源，提高经济效益具有重要意义。
另外，通过PLC对整个工业系统的控制，很好地实现了控制要求，相比继电器和单片机控制，PLC控制提高了系统控制的准确性和可靠性。
关键词：PLC，变频器，变频调速,鼓风机The frequency conversion velocity modulation system of the airblower based on PLCAbstractIn the current global economic developing process,there are two remarkable interweave mutually master line: energy and environment. The energy intense does not only have restricted the quite many developing country economic growths, but also has brought the quite major problem for many developed countries.So the energy conservation has the very big significance to the industrial production. The frequency conversion velocity modulation system will have the very giant market demand in our country. Regarding saving the energy and raising the economic efficiency, the frequency changer to the air blower, the water pump and the oil pump carrying on the speed control, realizing to the amount of wind and the current capacity adjustment have the important meaning. Moreover, comparing with the relay and the monolithic integrated circuit control,the conformity of the PLC through it control the entire industrial system,which has realized the control request well, enhances the systems control accuracy and the reliability.Keywords:PLC,Frequency changer,Frequency conversion velocity modulation system ,Air blower目录1 引言 (4)2 系统整体设计 (5)2.1 工业锅炉燃烧过程的变频调速系统 (5)2.1.1系统的工作原理 (7)2.2 鼓风机调速的要求 (7)2.2.1 鼓风机的负载特性 (8)2.2.2 鼓风机调速方式 (8)2.2.3 鼓风机变频调速 (9)3 系统硬件设计 (10)3.1 变频器的选型 (10)3.1.1 变频调速的基本原理 (10)3.1.2 调速控制风量的节能原理 (12)3.1.3 变频调速控制的优点 (13)3.1.4变频器选型原则 (14)3.1.5变频器的接线 (15)3.2 PLC的选型 (18)3.3 PLC和变频器对系统的控制原理 (18)3.4 I/O口的分配 (19)3.5外部接线 (20)4 系统软件设计 (20)4.1梯形图程序 (20)4.2程序说明 (21)5变频器的抗干扰 (21)５.１变频器的抗干扰措施 (22)6结束语 (23)致谢 (23)参考文献 (24)1 引言当前全球经济发展过程中，有两条显著的相互交织的主线：能源和环境。
基于PLC的变频调速通风机系统设计随着工业自动化程度的不断提高，PLC（Programmable Logic Controller）在各个领域中的应用越来越广泛。
本文将基于PLC设计一个变频调速通风机系统。
我们需要了解什么是变频调速通风机系统。
通风机系统一般由电机和风机两部分组成。
电机通过控制风机的转速来控制通风量，从而达到调节室内气流的目的。
而变频调速通风机系统则是通过改变电机的供电频率来调整转速，实现通风量的调节。
1. 系统硬件设计：选择合适的PLC设备作为控制核心，根据通风需要选择合适的电机和风机设备。
电机可以选择带有变频器的三相异步电机，这样可以通过改变变频器的输出频率来实现转速调节。
2. 系统软件设计：使用PLC编程软件进行编程，将系统的控制逻辑实现。
首先要编写驱动风机转速的程序，根据传感器的反馈信号来调整变频器的输出频率，控制风机的转速。
还需要编写其他逻辑，如温度控制、湿度控制等，根据室内环境的变化来调整变频器的输出频率。
3. 传感器与执行器的连接：将传感器与PLC的输入模块进行连接，传感器可以选择适合的温度传感器、湿度传感器等。
通过读取传感器的反馈信号，PLC可以获取室内的温湿度等信息，从而调整通风量。
还需要将PLC的输出模块与变频器进行连接，通过控制变频器的输出频率来控制风机的转速。
4. 系统调试与优化：在系统设计完成后，需要对系统进行调试和优化。
要进行系统的连接检查，确保传感器和执行器与PLC正确连接。
然后，通过模拟实际环境，对系统进行测试，检查系统是否能够根据环境变化自动调整通风量。
如果发现问题，可以通过改进控制算法、修改参数等方式对系统进行优化。
通过以上步骤，一个基于PLC的变频调速通风机系统设计就完成了。
这个系统可以根据室内环境的变化实时调节风机的速度，从而实现与通风需求相匹配的通风。
PLC结合变频器在风机节能上的应用随着国家节能减排政策的逐渐推进，越来越多的企业开始注重节能和环保问题。
在工业生产中，风机系统是非常重要的设备，如何在保证系统性能的情况下，降低能源消耗，已经成为了今天工业界面临的一个重要问题。
本文将介绍PLC和变频器在风机节能上的应用。
PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程的电子计算机。
它能够接收各种不同的传感器信号，并且将信号转化成数字量或者模拟量，然后对这些信号进行逻辑运算，最终控制机电系统的动作。
在风机节能中，PLC的应用十分广泛。
具体而言，PLC可以实现以下功能：1. 控制风机的启停传统的风机都是通过手动控制来启停的。
但是，在实际生产中，工人不可能时刻都在旁边，有时候也会因为误操作而浪费能源。
PLC就可以帮助我们解决这个问题，它可以通过传感器来感知风机的工作状态，然后根据实际需要来自动控制风机的启停。
风机的转速直接影响到它的能耗，因此控制风机的转速也是节能的一个重要手段。
PLC可以通过变频器、模拟量输出等方式来控制风机的转速，从而达到节能的目的。
3. 控制风机的进风口和出风口的开关在某些情况下，可能需要根据不同的进风情况来控制风机的进风口和出风口的开关，这需要手动控制是非常麻烦的。
而PLC可以根据传感器探测到的进风情况来自动进行调整，从而提高风机的运行效率和能耗。
变频器是一种能够控制交流电机的转速和输出功率的电子器件。
它可以通过调整电机的电压和频率来改变电机的输出转速和功率，最终达到节能的目的。
1. 调节风机的转速2. 实现软启动和软停机传统的风机在启动和停机时，因为电流突然变化会对电网造成较大的冲击，会对设备造成较大的磨损和损坏。
而变频器可以实现软启动和软停机，减少了启动、停止时的冲击，延长了设备的使用寿命。
3. 调整运行负荷通过调整变频器的输出电压和频率，可以实现对风机的运行负荷进行精细调整，从而满足不同场景下的使用需求，提高系统效率。
1引言目前,在我国大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度等。
许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。
这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。
这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。
变频调速出现为风机改造带来了一场革命。
随着近十几年变频技术的不断完善、发展。
变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。
为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。
变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。
而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。
锅炉风机在设计时是按最大工况来考虑的，在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节，传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节，这种调节方式增大了供风系统的节流损失，在启动时还会有启动冲击电流，且对系统本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限，也使整个系统工作在波动状态；而通过在锅炉风机上加装变频调速装置则可一劳永逸的解决好这些问题，可使系统工作状态平缓稳定，并可通过变频节能收回投资。
采用变频器控制电机的转速，取消挡板调节，降低了设备的故障率，节电效果显著。
实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击。
电机将在低于额定转速的状态下运行，减少了噪音对环境的影响。
具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能。
运转状态灵活多样，可手动控制也可完全实现自动控制，且可与锅炉其他自控装置进行电气连锁，实现锅炉的自动保护及计算机控制，不会因事故影响生产。
安装时可不破坏原有的配电设施及环境，不影响生产。
只需调节电位器旋钮即可调整风量，操作方便。
2风机变频调速的节能原理2.1风机水泵控制设备现状在工业用风机中，如锅炉鼓、引风机等，大部分是额定功率运行，风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用档板，风门、回流、起停电机等方式控制，无法形成闭环控制，也很少考虑省电。
电气控制采用直接或Y-△启动，不能改变风机的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等是其主要的难点。
三相异步感应电动机的参数关系如公式(2.1)所示1(⨯)=(2.1)-⨯p60fn/Sn----电动机转速，r/min；S----转差率；p----电机极对数；f----电源频率，Hz。
对于选定的电动机而言，转差率S和电动机极对数p均为常数，电动机的转速取决于电源频率f，变频器就是通过改变电源频率f的方式来改变电动机的转速，达到改变风量的目的。
由于转速与频率之间是线性关系，其转速的全程调节性能均较好，调节较为平滑。
变频器是一种比较理想的改变电源的装置。
2.2风机水泵的节能原理用调速代替挡风板或节流阀控制风流量，是一个节电的有效途径。
如图2.1给出了风机调节和变频调速两种控制方式下风路的压力-风量（H-Q）关系。
图2.1 压力-风量关系其中：曲线1n 是风机在某一较低速度下的H-Q 曲线； 曲线2n 风机在而定的转速下的H-Q 曲线；曲线1是风门开度最大的风路H-Q 曲线曲线2是风机在某一较小开度下的风路H-Q 曲线。
可以看出，当实际工况风量由1Q 下降到2Q 时，如果在风机以额定转速的运转的条件下调节风门开度，则工况点沿曲线2n 由A 移到B ；如果风门开度最大的条件下用变频调节风机转速，则工况点沿曲线1由A 移到C 点。
显然，B 点与C 点的风量相同，但C 点的压力要比B 点风机的压力小得多，也就是说，风机在变频调速运行方式下，节能效果明显。
2.3流体力学的观点风机流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。
因而，理想情况下有如表2.1所示由上表可见：当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。
如，当流量需求减少一半时，如通过变频调速，则理论上讲，仅需额定功率的 12.5% ，即可节约 87.5 %的能源。
如采用传统的挡板方式调节风量，虽然也可相应降低能源消耗，但节约效果与变频相比，则有天壤之别。
目前绝大多数锅炉燃烧控制系统中的风量调节都是通过调节风门挡板实现的，这种风量调节方式不但使风机的效率降低，也使很多能量白白消耗在挡板上。
为节约电能，提高锅炉燃烧控制水平，增加经济效益，采用风机变频调速系统取代低效高能耗的风门挡板，已成为各锅炉使用单位节能改造的重点。
3锅炉系统控制方案的确定3.1锅炉组成锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的密闭压力容器，是锅和炉的组合体。
锅是溶水产汽（或热水）的部分，也是汽、水系统。
炉是燃料燃烧的放热部分，也就是煤、风、烟、灰系统。
锅炉就是汽、水系统和煤、风、烟、灰系统的统一体锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
3.1.1汽、水系统汽、水系统由省煤器、汽包、对流管束、水冷壁、过热器等组成，如图3.1所示。
图3.1 汽、水系统省煤器：锅炉省煤器是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率。
汽包：汽包也称锅筒。
是自然循环锅炉中最重要的受压元件。
汽包内分成汽空间和水空间，用来进行蒸汽净化，对下降管进行可靠供水，保证锅炉正常水循环。
汽包的作用主要是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。
对流管束：对流管束是指水管锅炉内上下两端分别与上下锅筒联接的一束钢管，是小型水管锅炉的重要蒸发受热面。
水冷壁：水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。
它的内部为流动的水或蒸汽。
水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度,保护炉墙。
过热器：锅炉中将饱和温度或高于饱和温度的蒸汽加热到规定过热温度的受热面，又称蒸汽过热器。
3.1.2煤、风、烟、灰系统煤、风、烟、灰系统由给煤斗、炉排、空气预热器、风室、烟道、烟囱、灰斗车等组成，如图3.2所示。
煤斗：煤斗内装有一分离筛，分离筛下安装偏心滚轮，分离筛及偏心滚轮由传动机构带动来回晃动，分离筛下方有分行齿闸门，分行齿闸门由滚轮带动，对分离筛筛下的煤进行分行后进入燃烧器。
炉排：锅炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件。
整个炉排主要包括框架和炉排片两个部分。
空气预热器：空气预热器简称为空预器，多用于燃煤电站锅炉。
是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。
风室：锅炉风室要求密闭性能好，调节灵活，布风合理，降低了空气过量系数，提高了锅炉的热效率烟道：烟道是用于引导烟气或布置受热面的烟气通道。
烟囱：将烟气导向高空的管状建筑物。
烟囱作用是拔火拔烟，排走烟气，改善燃烧条件。
图3.2 煤、风、烟、灰系统图3.1.3附属系统根据工作的需要，还要建立相应的服输系统，包括上煤系统、通风系统、除灰系统、给水系统、供气系统、仪表自动化系统等。
上煤系统：由储煤场将煤混合好，有运送机械送至煤仓，进入煤斗，然后随炉排送入炉内燃烧。
通风系统：由鼓风机将空气送入预热器，是进入炉膛的风温提高，很快与燃料在高温状态下进行剧烈的氧化燃料反映，长生很多的热燃气，将热传给汽、水系统、燃气温度下降以后形成烟气顺着尾部通过省煤器和空气预热器由引风机吸到烟道入烟囱排至大气。
除灰系统：由冷灰斗、除灰机等组成。
由炉排末端漏下的灰通过冷灰斗落入除灰机排走。
给水系统：由储水箱、给水泵、给水管路、省煤器等组成。
经过软化的水进入储水箱，由给水泵通过给水管打入省煤器进入汽包。
供气系统：由过热器、减温器、集汽包、供汽管路等组成。
由锅炉汽包引出的饱和蒸汽，通过过热器把蒸汽的温度提高到一定程度，由减温器控制所需温度，再由蒸汽通道送至用户。
仪表系统：由蒸汽、水流量、压力、温度、液位指示，给煤、送风等机械和自动化调节装置等组成。
3.2链条锅炉链条锅炉是机械化程度较高的一种层燃炉，是火床燃烧的一种。
煤在水平运动的路牌上燃烧，空气经预热器从炉排下方自下而上的引入。
煤从煤斗落到炉排上，经过炉阀门时被刮成一定厚度后进入炉膛，没在炉排上分段燃烧成渣，炉渣随着炉排的转动排出。
炉膛中燃烧的煤所释放的热量，被炉膛周围的水壁吸收而在汽包中达到汽、水分离，高温高压蒸汽进入分汽缸通过换热站供用户。
燃烧产生的烟气被引风机带动经过省煤气、空气预热器换热后再经过除尘排入大气。
工艺流程图如图3.3所示。
图3.3 工艺流程图炉排燃烧的特点是：燃料在固定的、活络的、推动的、震动的或转动的炉排上燃烧。
燃烧所需空气由炉排下供给，与燃料气激烈化学反应，放出热量，并形成具有较高温度的烟气，在炉膛空间继续燃烧放出热量，最后离开炉膛，进入对流热面、尾部受热面、进行换热，由烟囱拍之大气。
链条炉排是一种可以循环转动的炉排。
燃烧进入炉膛后，随着炉排的转动，依次完成预热、干馏、着火、燃烧、燃烬阶段。
由于运行可靠，燃烧稳定，被广泛采用。
链条炉拍的煤，借煤的自重通过煤斗落到炉排上。
用煤的多少，是根据过路的符荷，用煤阀板控制。
煤阀板上的金属框架嵌有耐火材料。
此外，它由机械传动调节其开度。
为了防止煤阀板烧坏、变形，一方面耐火材料要具备较高的耐火度，另一方面，还可以在煤阀板上安装循环水冷却管，冷却煤阀板。
链条炉排的一次空气，是由炉排下部进入的。
风道可以由一侧引入，对于较宽炉排，也有从两侧同时引入的。
一半分段送入，俗称分段送风。
分段风室三至五个相互隔绝，每个风室都有蝴蝶挡板控制其风压与风量。
风室是由薄钢板焊接成的。
炉排工作面约有40%实在较高温度下工作，其余的炉排在下面空走着，使炉排片得到了良好的冷却。
链条炉排的后部装有挡渣装置，其作用为了延长灰渣在炉排后部的停留时间，以使夹杂在灰渣中的可燃物进一步燃尽。
3.3锅炉系统控制原理3.3.1锅炉自动运行的主要任务锅炉自动运行的主要任务是：保持汽包水位在规定的范围内，控制蒸汽压力的稳定，控制炉膛负压在规定的范围内，维持经济燃烧。
工业锅炉是一个复杂的调节对象。
有多个调节参数和被调节参数，并且还存在错综复杂的扰动参数。
参数的相互作用如图3.4所示图3.4 炉输入参数和输出参数之间的影响示意图锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的对象，调节参数与被调节参数之间，存在许多交叉影响。
因此，理想的锅炉自动调节系统应该是多回路的调节系统。
