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1、温度模拟信号（温度模拟信号（4-20MA4-20MA）PLCPLC 控制的冷却塔风机变频控制系统控制的冷却塔风机变频控制系统20092009 年年 1010 月月 2222 日星期四日星期四 06:30P.M.06:30P.M.PLCPLC 控制的冷却塔风机变频控制系统，主要用到了控制的冷却塔风机变频控制系统，主要用到了 PLCPLC、触摸屏和变频器。冷却塔风机变频控制系、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
2、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。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。设计方案：设计方案：通过安装在出水总管上的温度传感器，通过安装在出水总管上的温度传感器，把出水温度信号变成把出水温度信号变成 4-20mA4-20mA 的标准信号送入的标准信号送入 PLCPLC的模拟输入模块，并最终转换为相应的数值（的模拟输入模块，并最终转换为相应的数值（BCDBCD 码），通过编好的码），通过编好的PLCPLC 程序，得出
3、的此数值和在程序，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，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，由并根据出水温度的高低，由 PLCPLC 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。冷却塔风机变频控制系统原理图：温度上。冷却塔风机变频控制系统原理图：上图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，实现电机的上图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
4、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 PLCPLC 通讯，实时显示通讯，实时显示水温、电机频率，并可设定相关的给定值。如图所示，共有三台风机，其中水温、电机频率，并可设定相关的给定值。如图所示，共有三台风机，其中 M3M3 是变频控制的，是变频控制的，M1M1和和 M2M2 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
5、机行系统。当出水温度达到设定的开机温度时，变频风机 M3M3 开始变频运转；如温度继续上升，水温开始变频运转；如温度继续上升，水温超出工频启动的设定值，且超出工频启动的设定值，且 M3M3 变频风机上升到全频运行，开启变频风机上升到全频运行，开启 M1M1 风机工频运转；如温度继续上风机工频运转；如温度继续上升，开启升，开启 M2M2 风机工频运转。如风机工频运转。如 M3M3 运转频率达到运转频率达到 50.0HZ50.0HZ，M2M2、M3M3 也工频运转，且温度达到报警上也工频运转，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，限值，则系统会产生一个报警。当
6、温度下降到工频启动的设定值时，M2M2 风机停止运转；如温度继风机停止运转；如温度继续下降，续下降，M1M1 风机停止运转；当温度下降到一定的下限值和风机停止运转；当温度下降到一定的下限值和 M3M3 的运转频率低于一定的值时，的运转频率低于一定的值时，M3M3 风风机停止运转。系统控制要求：机停止运转。系统控制要求：1 1 三台风机的基本工作方式三台风机的基本工作方式方式一：方式一：3#3#风机变频运行风机变频运行方式二：方式二：3#3#风机变频运行风机变频运行 1#1#风机工频运行风机工频运行方式三：方式三：3#3#风机变频运行风机变频运行 1#1#风机工频运行风机工频运行 2#2#风机工
7、频运行风机工频运行2 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；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 3 有完善的报警功能；有完善的报警功能；4 4 对风机的操作有手动和自动两种控制功能。对风机的操作有手动和自动两种控制功能。5 5 传感器选用传感器选用 PT100PT100，将，将 4-20mA4-20mA 的信号送入模拟输入模块；的信号送入模拟输入模块；6 6 变频器选用施耐德变频器选用施耐德 ATV28,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；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；通过通
8、过 PLCPLC 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。温的恒定。电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图和电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图和 PLCPLC 接线图。接线图。1 1、主电路图：如图所示为系统的电机控制系统主电路图。三台电机分别为、主电路图：如图所示为系统的电机控制系统主电路图。三台电机分别为 M1M1、M2M2、M3M3。接触器。接触器KM1KM1、KM2KM2 分别控制分别控制 M1M1 和和 M2M2 的工频运行；的工频运行；M3M3 为变
9、频控制；为变频控制；QF1QF1、QF2QF2、QF3QF3 分别为三台风机电机主分别为三台风机电机主回路的隔离开关；回路的隔离开关；FR1FR1 和和 FR2FR2 为为 M1M1 和和 M2M2 风机电机的过载保护用的热继电器；风机电机的过载保护用的热继电器；QF4QF4 为开关电源的主为开关电源的主电路的隔离开关；电路的隔离开关；QF5QF5 为控制电路的主电路的隔离开关。为控制电路的主电路的隔离开关。2 2、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、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，手动运行自动选择开关，手动运行时，可用时，可用
10、 SB1SB1、SB3SB3 和和 SB5SB5 控制三台风机工频或变频的起动，控制三台风机工频或变频的起动，SB2SB2、SB4SB4、SB6SB6 可停止三台风机。自可停止三台风机。自动运行时，系统在动运行时，系统在 PLCPLC 程序控制下运行，程序控制下运行，KA5KA5、KA6KA6、KA7KA7、KA8KA8 是与是与 PLCPLC 输出端连接的中间继电器输出端连接的中间继电器KA5KA5、KA6KA6、KA7KA7、KA8KA8 的常开触点。图中的的常开触点。图中的 LB1LB1LB8LB8 是各种指示灯，显示三台风机和系统的状态。是各种指示灯，显示三台风机和系统的状态。3 3、
11、PLCPLC 外围接线图外围接线图4 4系统程序设计：系统程序设计：-来源网络，仅供个人学习参考来源网络，仅供个人学习参考变频器主要设定变频器主要设定代码代码ACCACCDECDECTCCTCCTCTTCTCrLCrLCrHCrH说明说明AccelerationAccelerations sDecelerationDecelerations sTermStripConTermStripConType2WireType2WireA12minRefA12minRefA12maxRefA12maxRef设定设定5S5S5S5S2W2WLELLEL4mA4mA20mA20mAPLCPLC 及模块及模块
12、采用施耐德采用施耐德 NezaNeza 系列产品的系列产品的 TSX08CD12R8DTSX08CD12R8D 和和 TSX08EA4A2,TSX08EA4A2,前者为前者为 CPUCPU 本体，本体，带有带有 1212 点输入，点输入，8 8 点继电器输出，有实时时钟，点继电器输出，有实时时钟，24VDC24VDC 电源；后者为扩展模块，模拟量电源；后者为扩展模块，模拟量4 4 路入，路入，2 2 路出，路出，1212 位精度。位精度。输入输出点的地址分配表输入输出点的地址分配表代码代码SA1SA1KA2KA2KM1KM1KM2KM2ESESSB7SB7SB8SB8FR1FR1FR2FR2V
13、FVF地址编号地址编号%I0.00%I0.00%I0.01%I0.01%I0.02%I0.02%I0.03%I0.03%I0.04%I0.04%I0.05%I0.05%I0.06%I0.06%I0.07%I0.07%I0.08%I0.08%I0.09%I0.09注释注释自动自动3#3#风机运行风机运行1#1#风机运行风机运行2#2#风机运行风机运行急停急停自动启动自动启动自动停止自动停止1#1#风机故障风机故障2#2#风机故障风机故障变频器故障变频器故障-来源网络，仅供个人学习参考来源网络，仅供个人学习参考KA5KA5KA6KA6KA7KA7KA8KA8EL1EL1EL2EL2EL3EL3HAHA%I0.10%I0.10%I0.11%I0.11%Q0.00%Q0.00%Q0.01%Q0.01%Q0.02%Q0.02%Q0.03%Q0.03%Q0.04%Q0.04%Q0.05%Q0.05%Q0.06%Q0.06%Q0.07%Q0.07备用备用备用备用3#3#风机运行风机运行1#1#风机运行风机运行2#2#风机运行风机运行自动启动灯自动启动灯1#1#故障故障2#2#故障故障3#3#故障故障报警报警-来源网络，仅供个人学习参考来源网络，仅供个人学习参考