PLC在风机起动控制中的应用(1).pdf

革 新 与 实践 化 工自 动 化 及 仪 表 ， 2 0 0 2 ， 2 9 6 6 8 ～ 6 9 Co n t r o l a n d I n s t r u me nt s i n Che mi c a l I n d us t r y P LC在 风 机 起 动 控 制 中的 应 用 刘 力 ， 杨 洁 鹰 U 石油 化工 厂 ， 湖 南 岳 阳 4 v o o 3 摘 要 介 绍 可 编 程 控 制 器 P L C 在 风 机 起 动 控 制 中 的 应 用 、 关 键 词 P L C； 起 动 ； 控 制 系统 中图分 类号 T P 2 7 3 文献 标 识码 B 文章 编 号 1 0 0 0 3 9 3 2 2 0 0 2 o 6 一 0 0 6 8 0 2 1 引 言 我 厂 循 环 水 装 置 有 8台 额 定 功 率 为 1 6 0 k W 的 冷 却 塔 风 机 ， 额 定 电 压 为 3 8 0 V， 电 流 为 2 8 9 A， 二 相 异 步 电动 机 ， 原 起 动 方 式 为 直 接 起 动方 式 ， 其 负载 特 性 使 风 机 起 动 时 间 较 长 ， 由 于 电 机 起 动 时 起动 电流大 为额定 电流 的 5～7倍 ， 特别 是 当两 台 或 两 台 以上 风 机 在 较 短 时 间 间 距 内起 动 时 ， 容 易 因 起 动 电流 过 大 而 引起 事 故 。工 厂 曾经 发 生 过 因 两 台 风 机 在 较 短 时 间 间距 内 起 动 ， 因 电 流 过 大 ， 加 上 配 电柜 插 件 与 母 排 接 触 不 良 ， 使 母 排 与 插 件 之 间拉 弧 ， 引起母排相 间拉 弧短路 ， 从 而使进线 跳 闸失 电 ， 造成停车事故 。因此 ， 决定对循环水 冷却 塔 风 机 进 行技 术 改 造 。 2改造 方 案 制 定 将 风 机 由 直 接 起 动 改 为 由 软 起 动 器 驱 动 ， 风 机 达 到 额 定转 速 后 再 切 换 到 正 常 的 3 8 0 V供 电 回 路 ， 通 过 可 编 程 控 制 器 P L C 的 控 制 ， 可 使 用 一 台 软 起 动器 和一 台 P L C控 制 四 台 风 机 的 起 动 ， 软 起 动 器选 用 美 国 A B公 司 的 1 5 0 ． B 3 6 0 N B 1型 ， 可 编 程 控 制 器 采 用 日本 三 菱 公 司 F X 2 ． 4 8 MR型 。采 用 这 种 控 制 方 式 的 优 点 有 1 与 其 它 控 制 方 式 如 星 三 角 换 接 起 动 、 自 耦 降压起动等 比较 ， 该方 式安装 调 试简 单 ， 动作 准 确 ， 运 行 安 全 可 靠 。 2 软 起 动 消 除 了起 动 时 的 瞬 时 电流 ， 减 少 了 起 动 电 流对 电 网 电压 的 冲击 ， 起 动 机 械 特 性 好 ， 从 根 本 上解 决 原 先 存 在 的 问题 。 3风机 控 制 原 理 主 回 路 接 线 如 图 1所 示 ， s T 为 软 起 动 器 ， K M1 、 K M2 、 K M 3、 K M4分 别 为 1 ～4号 风 机 的 软 起 动 接 触 器 ， 1 K M 为 1号 风 机 正 常 供 电 回路 接 触 器 ； 风 机 需 起 动 时 ， 由 P L C发 信 号 使 软 起 动 器 工 作 ， 同 时 K M1 ～K M4中 对 应 的 接 触 器 接 通 ， 风 机 由 软 起 动器驱动 ， 至正常转速后 ， P L C发信 号使正 常供 电 回路主接触器 K M 接通 ， 风机 切换 至 正常3 8 0 V 回路供 电， 同时将 软起动器退 出运 行 ， 特别要 注意 的 是 ， 接 线 时 正 常 供 电 回 路 和 软 起 动 回 路 的 三 相 相 序 不 能 接 错 ， 否 则 会 造 成 相 间 直 接 短 路 。 ～3 8 0V ～ L1 1 2 L 3 L1 L 2 L 3 PEN 1 Q A 1 KM 1 FH w 号风机 糍 TA麒 KM1 ． 斗 KM2 KM3 KM4 至 1 号 至2 号 至3 号 至4 号 风机柜风机柜风机柜风机 柜 图 1 电气 主接线 图 电 动 机 正 常 采 用 软 起 动 ， 也 呵 以 直 接 起 动 。 如 图 2所 示 ， S W 是 抽 屉 柜 上 的 手 动 运 行 开 关 在 软 起 动 回 路 失 效 时 。 正 常 起 动 时 ， S W 开 关 断 开 ， 现 场 操 作 柱 手 柄 开 关 L P接 通 后 ， K A带 电并 自 保 ， 并 由 K A 的 一 对 常 开 接 点 发 出 起 动 信 号 给 收 稿 日期 2 0 0 2 ． 0 6 ． 2 2 维普资讯 第 6期 刘 力等 ． P L C在 风机 起 动控 制 中的应 用 6 9 P L C， P L C检测各 参数 并符 合条 件 时 ， 发 出信 号使 软 起 动 器 工 作 ， 延 时 4 5 S 可按 需 要 自己设 定 后 ， P L C检 测 软 起 动 器 中 可 控 硅 是 否 全 导通 ， 当 条 件 满足时 ， P I C发 出信号 ， 使 软起 动柜 中继 电器 K Y 得 电 ， 其 常开 接 点 闭 合 ， 使 风 机 主 接 触 器 K M 带 电 并 自保 ， 同 时 软起 动 器 退 出运 行 ， 电动 机 由正 常 的 3 8 0 V供 电 回路 供 电 。 4 P L C 输入 、 输 出点 控 制 系统 中 P L C输 入 、 输 出 点 分 配 如 图 3所 示 。输 入 点 中 ， 1 K A、 2 K A、 3 K A、 4 K A 分 别 为 四 台 风 机 的 请 求 开 机 信 号 ， 1 K M、 2 K M、 3 K M、 4 K M 为 四 台风 机 的 主 接 触 器 状 态 信 号 ， K MI 、 K M2 、 K M3、 K M 4为软起动 器输 出接触器状态信 号 ， K T为软起 动 器 全 导 通 信 号 。 输 出 点 中 ， K M1 、 K M2 、 K M3 、 K M 4为 软 起 动 输 出 接 触 器 ， K Y1 、 K Y 2、 KY 3 、 K Y 4 为 切 换 继 电器 。 ～ 2 2 0 V KM ‘ ，，一 由K M发运行状态给s 1 、 闻， 第 台 第二台 第三 臼 第四台 风机引柬 风机引束 风q L J I 束 风机引来 『 L 由K A 发启动指令 给 T 风机 控制 原理 图 海 海 莲 适 卦 十 z K1 2 J I X1 4 l P 1 ～22 - v 图 3 P L C输入 输 出点分 配图 5 程 序 设 计 由于 该 控 制 系 统 只 为 四 台 风 机 设 计 ， 主 程 序 采 用 查 询 方 式 控 制 即 町满 足 实 时 性 要 求 ， 主 程 序 流程如图 4所 示 ， 1号 风机 子 程 序流 程 如 图 5所 ， J 。 图 4控 制系统 主程 序流 程 图 6结 束 语 循环水凉水塔冷 却 风机 改造采 用 P L C控制 ， 不需 为每台风机 都配 置一 台 软起动 器 ， 系统 造 价 低 。具 有 接 线 简 单 、 控 制 灵 活 、 便 于 维 护 ， 方 便 扩 转 接 展 的 特 点 。 与 继 电控 制 相 比 ， 可 靠 性 高 ， 维 护 方 便 。 风 机 采 用 软起 动 后 ， 很 大 程 度 上 降 低 了 能耗 ， 延 长 了 电机 的 使 用 寿 命 ， 改 善 了配 电 系统 的 配 电 质 量 。风 机 改 造后 运 行 状 况 良好 。 图 5 1号 风 机 子 程 序 流 程 维普资讯