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1、精品文档【论文题目】 冷却塔风机变频控制本设计的内容是 PLC 控制的冷却塔风机变频控制系统，主要用到了PLC、触摸屏和变频器。冷却塔风机变频控制系统配备有一台变频器，对一台风机进行变频控制，其余两台风机工频运行；根据出水温度的变化来控制工频运行风机的起动和停止，实现对水温的初步调节，并对一台风机进行变频控制，对水温进行微调，从而使冷却塔内的水温控制在一个稳定的状态。关键词：可编程控制器（PLC）、变频器、触摸屏随着变频技术的不断发展和人类节能意识的提高，各种变频装置的应用已在全球各行业产生了显著的经济效益。【设计方案】触 摸 屏模拟模块温度传感器出水总管冷 却 塔冷 却 塔通过安装在出水总管
2、上的温度传感器，把出水温度信号变成 4-20mA 的标准信号送入PLC 的模拟输入模块，并最终转换为相应的数值（BCD 码），通过编好的 PLC 程序，得出的此数值和在触摸屏设定的温度值进行比较，得到一比较参数，送给变频器，由变频器控制一台电机的转速，并根据出水温度的高低，由 PLC 控制工频启动的风机的数量，使冷却塔的回水温度控制在设定的温度上。图 1-1 冷却塔风机变频控制系统原理图图 1-1 为冷却塔风机变频控制系统，其中变频器的作用是为电机提供可变频率的电源， 实现电机的无机调速；温度传感器的作用是检测出水管的水温；人机界面主要是通过和 PLC 通讯，实时显示水温、电机频率，并可设定相
3、关的给定值。如图所示，共有三台风机，其中精品文档M3 是变频控制的，M1 和M2 是工频控制的。当系统供电开始时，三台风机处于待机状态， 根据出水温度的变化，自动运行系统。当出水温度达到设定的开机温度时，变频风机 M3 开始变频运转；如温度继续上升，水温超出工频启动的设定值，且 M3 变频风机上升到全频运行，开启M1 风机工频运转；如温度继续上升，开启M2 风机工频运转。如M3 运转频率达到 50.0HZ，M2、M3 也工频运转，且温度达到报警上限值，则系统会产生一个报警。当温度下降到工频启动的设定值时，M2 风机停止运转；如温度继续下降，M1 风机停止运转； 当温度下降到一定的下限值和M3
4、的运转频率低于一定的值时，M3 风机停止运转。【系统控制要求】1 三台风机的基本工作方式方式一：3#风机变频运行方式二：3#风机变频运行1#风机工频运行方式三：3#风机变频运行1#风机工频运行2#风机工频运行2 三台风机启动时有延时，减小电流过大时对其它用电设备的冲击；3 有完善的报警功能；4 对风机的操作有手动和自动两种控制功能。5 传感器选用PT100，将 4-20mA 的信号送入模拟输入模块；6 变频器选用施耐德的ATV28，该产品具有过热和过流保护、电源欠压和过压保护、缺相保护等功能；通过 PLC 模拟量输出端子来控制变频器的频率，从而达到风机速度跟随温度给定，保证冷却塔水温的恒定。代
5、 码说明设 定变频器主要参数设定ACCDECAcceleration-sDeceleration-s5s5sTCCTermStripCon2WTCTType 2 WireLELCrLAI2 min Ref4mACrHAI2 max Ref20mA7 PLC 及模块 采用施耐德Neza 系列产品的TSX08CD12R8D 和 TSX08EA4A2，前者为 CPU 本体，带有 12 点输入，8 点继电器输出，有实时时钟，24VDC 电源；后者为扩展模块，模拟量 4 路入，2 路出，12 位精度。输入输出点的地址分配表代码地址编号注释SA1%I0.00自动SA2%I0.013#风机运行KA1%I0.
6、021#风机运行KA2%I0.032#风机运行KM1%I0.04急停KM2%I0.05自动启动ES%I0.06自动停止SB7%I0.071#风机故障SB8%I0.082#风机故障FR1%I0.09变频器故障FR2%I0.10备用VF%I0.11备用KA5%Q0.003#风机运行KA6%Q0.011#风机运行KA7%Q0.022#风机运行KA8%Q0.03自动启动灯EL1%Q0.041#故障EL2%Q0.052#故障EL3%Q0.063#故障HA%Q0.07报警【电气控制系统原理图】电气控制系统原理图包括主电路图3-1、控制电路图 3-2 和PLC 接线图 3-3。1 主电路图如图 3-1 所示
7、为系统的电机控制系统主电路图。三台电机分别为M1、M2、M3。接触器 KM1、KM2 分别控制M1 和 M2 的工频运行；M3 为变频控制；QF1、QF2、QF3 分别为三台风机电机主回路的隔离开关；FR1 和 FR2 为M1 和 M2 风机电机的过载保护用的热继电器；QF4 为开关电源的主电路的隔离开关；QF5 为控制电路的主电路的隔离开关。开 关 电 源变频器控制电路触摸屏风机风机风机图 3-12 控制电路图下图所示为风机电机的控制系统电路图。图中有手动/自动选择开关，手动运行时， 可用 SB1、SB3 和 SB5 控制三台风机工频或变频的起动，SB2、SB4、SB6 可停止三台风机。自动
8、运行时，系统在PLC 程序控制下运行，KA5、KA6、KA7、KA8 是与PLC 输出端连接的中间继电器 KA5、KA6、KA7、KA8 的常开触点。图中的 LB1LB8 是各种指示灯，显示三台风机和系统的状态。手动自动风机停止停止停止 自动运自动停运行指示指示指示行指示止指示手动启动1#风机运行2#风机运行3#风机运行3PLC 外围接线图风风风机机机变自自风风频动动机机器自运运运急启停故故故动行行行停动止障障障温度传感器人机界面报警自动故障故障故障4系统程序设计本程序较为简单，只需编写一段主程序就可以。在程序中，有初始化处理、逻辑运算及报警处理等。以下是其中的一段程序。首次扫描出水温度值初变频器参数始化处变频运转启动值理逻辑出水温度转换值运算【参考文献】（1） 江秀汉主编 可编程控制器原理及应用西安：西安电子科技大学出版社，1993 年（2） 施耐德电气公司 Altivar 28 Telemecanique 变频器2002 年（3） 施耐德电气公司 PL7 Micro 软件参考手册2003 年作者：范明锦单位：苏州生益科技有限公司地址：苏州工业园区星龙街 288#E-mail：fanmj