基于PLC的变频调速通风机系统设计.pdf

30 农机使 用 与 维 修 2019年第6期 基于PLC的变频调速通风机系统设计 耿庆鹏，陈玉玲 沈阳工学院信息与控制学院，辽宁抚顺113122 摘 要针对传统通风机的不稳定性造成的浪费设计一款基于PLC控制的变频调速系统，该系统不仅提高机械 化水平，还可以减少能量损耗。系统采用可编辑控制器、通风机和变频器组成，系统可以有效的实现通风效果， 更能实现便捷的实际化应用。 关键词可编辑控制器；变频调速;通风机 中图分类号TD635 文献标识码A doi10.14031/j. cn ki. n jwx. 2019.06.016 0引言 系统将PLC与变频器结合，实现对电机有效的控制， 使通风机可以进行高效安全的运行，达到更合理的工作效 果。PLC可实现对系统保护,故障报警等一系列的功能， 为通风系统提供新的特性。 1硬件设计 1.1变频调速的作用 近年来，变频器已广泛应用于工业领域。此外，变频 器价格下降,并且在速度控制系统的应用中品质逐渐提 升。一方面，变频调速系统可以通过降低能耗有效节省机 械设备的运行成本，另一方面，它可以提供更好的节能效 果。具体来说,风机变频率调节的作用主要包括以下几个 方面第一，调频率可以实现减少浪涌电流的目的,从而有 效防止一系列不良影响;其次，变速控制输入具有正负点， 大大减少了有关人员的人工切换和较大工作量带来的问 题;第三，当通过变频调节风扇和电动机设备时，可以根据 负载的实际情况灵活地调整速度，显著减少了相关设备的 磨损，延长了维护周期和设备寿命,同时可以保证生产的 不间断和正常运行，减少维修成本。 1.2技术要求 该系统主要采用PLC作为核心部分，通过PLC与触 摸屏、变频器连接，系统将温度、气压、瓦斯浓度信息传输 到PLC中，通过变频器实现对风机的控制。系统中的温 度参数是通过温度传感器检测得到的，将检测的模拟量信 息,通过A/D转换器转换成数字量传送到PLC中,数字量 与设定值进行比较，产生的误差经过PID运算得到控制信 号，输出调整信号到D/A模块,产生一个模拟量信号，通 过控制变频器来控制风机的工作状态，使参数到达稳定 值。系统通过温度、气压、瓦斯浓度等信息传输到PLC中， 通过变频器控制风机的运转。 1.3元件选择 系统选择了三菱的FX2N系列可编辑控制器,其优点 是体型小、速度快、性能高、编程简易，满足该设计要求。 系统中的人机界面与PLC、调速器、变频器等连接。 触摸屏与24 V电源连接，该类型的触摸屏抗干扰能力更 强，使用寿命更长。 作者简介耿庆鹏1997 -，男，山东滨州人，沈阳工学院电 气工程及其自动化本科在读,E - ma il94758292 qq. com0 通讯作者陈玉玲1981 -，女，辽宁凌源人，讲师，硕士，研 究方向图像处理，E - ma il7450935 qq. com0 A/D转换器模块采用FX2N - 4A/D模拟量输入模 块。系统中选用的变频器是RF-700 -740 - 1.5k变频 器，该类型的变频器具有高效准确等特点,可以有效的实 现系统的设计要求。 1.4设计方案 系统的变频器速度控制是以PLC为主控制单元，以 变频风扇为控制元件，浓度基于有害气体作为主要控制参 数。PLC可以利用传感器记录存储器中有害气体的浓度, 并使用模糊控制调整逆变器的输出，以便完全控制风扇的 速度，从而获得空气清洁、环保和节能效果。在正常情况 下，通风系统包括基本设施和技术，如触摸屏、气体传感 器、PLC、变频器和呼吸机。工作模式为自动、手动和工频 三种。其中，手动调频模式和自动调频模式均采用的是反 馈控制系统。在诸如故障的异常情况下，可以自动调节操 作模式，这有利于维持生产操作的稳定性和安全性。 2系统的通信连接 系统的软件连接同样重要，是整个系统的重要组成部 分。通信编程是通信和通风系统的组成部分，对系统的整 体性能有深远的影响。通信系统不仅可以保持通风系统 的可靠性、稳定性和高吞吐量，还可以在发生故障时提供 一定的解决方案，有利于维护系统的正常稳定运行。总体 来说,建立沟通的原则包括开放性、标准化、可行性和成本 效益。 备发生异常情况或相关设备发生故障时，发出警报并 提供相应的解决方案，为了充分保证系统的正常运行。执 行控制程序后，当风扇在自动变频模式下运行时,将应用 子程序0。当有害气体浓度的在适当范围之外时,在调用 子程序和检查电源的实际状态之前,应仔细检查是否存在 扩展模块。关闭主程序，当一切都井然有序时,子程序2 就会被调用。子程序2的主要功能是收集有害气体浓度 并计算相应值的平均值。 3结束语 随着科学技术的不断发展，各种机器设备不断得到完 善,变频调速设备的不断拓宽和日益成熟,其在工业上的 应用越来越多，本文所设计的系统应用于通风系统中,将 实现在工作中更有效的排除危险因素，在日后应用中保障 人身财产安全的高质量要求。 参考文献 [1] 李勇，吴建平，刘海峰.变频技术在煤矿通风机控制系 统中的应用设计[J].信息技术,2009,33 8149 -151. [2] 曲素荣，贾燕茹.矿井主通风机变频调速系统技术改造 [J].工矿自动化,2009,358 86 -88. 03