FX1S PLC在风机控制上的应用.pdf

能 F X 1 S P L C 在风机控制上的应用 腿 源短缺已是我国在经济发展过程 中显现出来的相当严重的问题， 特别在夏季，各地都实行限电，在某种 意义上也是经济发展的阻力。但能源紧 张并未改变，能源浪费普遍存在。节约 能源 ，让有限 的能源发挥最大的作用 ， 每年都有很多节能方面的科研成果，但 这些科研成果如何应用和推广 ，已经成 为目前的重点问题。 个案分析 某制药厂，由于生产车间的工艺要 求比较高，温度过高、过低或湿度偏 大、偏小， 都会影响到药品的质量。该 厂车间里有台4 5 k W的风机即使是工作 人员下班后 ，风机也不能停 ，因为还有 一 些半成品药在流水线上，只需要很小 的风量。由于没有任何措施风机只能 2 4 小时开机 ，浪费现象严重。笔者根 据问题设计 了两套方案供药厂参考 1 用时间继电器、变频器控制 2 用小型P L C 、变频器控制。 二 方案设计 1 ． 方案一的可实施性 1 经济性。由于工厂的风机为降 压起动，为提高起动效果和优化速度控 制， 选择施耐德4 5 k W的A T V 3 8 变频器， 其价位约在 1 1 0 0 0 元 ，加上其他 中间继 电器、时间继电器、空开、控制箱大约 2 5 0 0 元 ，人员劳务开支约 1 5 0 0 元。共 计约 1 5 0 0 0元。 2 研制时间。图纸设计半天时 间、定制控制箱 6 天、变频器订货 7 天、 箱体成套 1 天、带机测试 1 天、现场时 运行 3 天。总研制时间为 1 3 天。 3 人力投入 。设计图纸、指导安 装、调试作为自动化专家 1 人 ，采购和 合同谈判为商务 或其他 专家1 人，外 协加工员作为行线工 1 人。 4 可靠性。继电器和时间继电器 的控制如图2 所示， 其中K K 为三位置开 关 带自复位 ，初次启动如在 白班可将 K K 瞬间向下闭合， K A 2 得电， 除使变频 器端子 L I 2 接通2 4 V提供白班频率运 行 ，同时K T 1 通电，将 K T 1 延时调整到 启动时至晚班开始时间的时差 ， 当晚班 开始时 ， K T 1 延时到 ，切除 K A 2 ， K A 3 得电， 提供变频器端子L I 3 接通2 4 V， 变 频器提供晚班运行频率 ，K T 2 按晚班时 间长短调整，在晚班时要将K T 1 延时调 整为白班工作长度。晚班结束自动转为 白班工作频率 ， 以后即可 自动切换运行。 这种方案的缺点是线圈受电压的影响 比较大， 触点的动作次数有限，电路复 关键词变频器风机节能效果 吴红星先生，安徽新华学院科研处副处长， 高级工程师。 杂 ，带电运行一段时间后需要微调 ，停 电后运行的调整量较大，可靠性一般。 2 ． 方案二的可实施性 1 经济性。在第一种方案的基础 上，把中间继电器改为P L C，把控制箱 省略 ，直接挂在墙上 。P L C的价格 约 1 3 0 0 元 相对较低 ，因而节约了成本 。 2 研制时间。图纸 1 个小时、变 频器定货 7 天、P L C 定货4 天、 P L C编程 1 个小时、 带机测试 1 天、 现场运行3 天。 总研制时间 1 1 天。 3 人力投入。设计图纸、指导安 装、调试、编程可由 1 人承担 ，物资采 购和合同谈判可由另 1 人承担。 4 可靠性 。由于 P L C本身自带时 钟 ，可以给 P L C编两个时钟比较信号 ， 根据要求设置为 a 早晨6 点 提前两 小时 到晚上 2 O 点 推后两小时 比较后 输 出一个信号。 b 晚上 2 O 点到第二天 6 点比较后输出一个信号。而且 P L C时 钟信 号不会 因为停 电而丢失 ，电路简 单 ，安全可靠。 三 方案的程序设计 经过比较，第一种方案电路复杂、 图 1 方案一的设计过程框图 墨堡墨皇 皂 些 6 2OO6 维普资讯 F X 1 S P L C 在风机控制 上的应用 冒 新 与 节 董 圈2 继电器控觏电路 MI O D 1 0 】 D 1 1 】 D 1 2 】 D 1 3 】 D 1 4 】 D 1 5 】 M8 01 7 C M P K 6 D 8 0 1 5 M 6 】 M1 0 0 M1 0 1 M1 0 2 一 ∞’ C M P K 2 0 D 8 0 1 5 M 9 J M1 0 3 M1 0 4 J 图3 P L C梯形图 器材较多、故障点多、电路不能断电， 断电后需要重新进行时间的整定，很费 时间。第二种方案电路简单、故障点 少，而且时钟信号不会因为断电而要 重新设定。厂里的计算机网络平台已搭 A VOI ． 1O No． 6 百 ■一 建好 设备维护组基本实现 网络维护的要求。而第二种 方 案 中 的 P L C编 程 软 件 F XGP WI N C 是基于Wi n d o w s 9 x 以上的操作系统 可以在 线联机 便于修改、维护程 序 同时便于扩展输入输 出 接口，于是选择了第二种方 案 并进行如下设计进行 P L C的选 型 因为 点 数 不 多 输入 4 点输 出 4 点足够 了 考虑到小点数 的价格差 不 了多少，本次方案中选用 了三菱F X 1 S 系列的2 0 MR 1 2 点输入 8 点输出 的P L C 便 于 以后 扩展 为两 个 变频 站 点 1 ． P L C的程序设计 Y 0 0 7 为第一段速度，Y 0 0 6 为第二 段速度。程序如图 3 所示 用X O 0 3 的上升沿把时间为2 0 0 5 年 1 0 月 2 0日1 0 时 3 4 分 5 1 秒用K 5 、K 1 0 、 K 2 0、 K1 0、 K3 4 、 K 5 1 写进数据 寄存 器 D 1 0 、 D 1 1 、D 1 2 、D 1 3 、 D 1 4 、D 1 5 中。 X 0 0 4为正 负3 O 秒修正。用 T WR 把时 钟 写入可编程控制器的实时时钟中 用 C M P 指令把早晨 6 点和 D 8 0 1 5 中的时间 进行比较 如果小于等于P L C的时钟时 间则M 1 0 1 和M1 O 2 中继得电。同理 用 C M P 指令把晚上2 O 点和D 8 0 1 5 中的时间 进行比较 如果大于等于P L C的时钟时 间则M1 0 3 和M 1 O 4 中继得电。这样就完 成了早晨 6 点至晚上2 O 点为Y 0 0 7 输 出 晚上2 O 点至第二天的早晨6 点为Y O 0 6 输 出。为了可靠性下位软件中对 Y 0 0 6和 Y 0 0 7 进行了互锁。 2 ． 变频器的参数设计 ATV3 8 H D5 4 N4 4 5 k W ．3 相 3 8 0 V ～ 4 6 0 V 内置E M C 滤波器。 因为A T V 3 8 是施耐德公司在 A T V 5 8 基础上生产出来 的变频器 ，很 多功能 和 A T V 5 8比较相 似。价格比A T V 5 8 要便宜得多。 把控制 方式参数设置为端子控制 L I 2 端子对 应的参数设置为第一段速度3 5 赫兹 L I 3 端子对应的参数设置为第二段速度4 7 赫兹 其它的参数可以进行模糊设置。 控制端子接线见图4 。 变频器控制端子 P L C 输出端子 圈 4 P L C端子接线圈 四 运行结果 通过 7 2 小时的运行 ，系统稳定可 靠，一天总的节电度数为3 3 0度，按每 度O ． 5 元计算的话 ， 每天可节约1 6 5 元， 总投资约 1 3 0 0 0 元 ，8 O天可收回成本。 可见 - H - 能 效果明 显。皿 维普资讯