易控組態(tài)軟件在變頻節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用
1. 引言
目前,節(jié)能減排和環(huán)境問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn),隨著國家節(jié)能減排計(jì)劃的逐漸實(shí)施,工業(yè)企業(yè)在各個(gè)新建或改擴(kuò)建項(xiàng)目中都在嘗試各種方法降低企業(yè)能耗,工業(yè)企業(yè)中能耗最大的是各種電動(dòng)機(jī)設(shè)備,我國的電動(dòng)機(jī)用電量占全國耗電量的60%-70%,特別是風(fēng)機(jī)、水泵類設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3,采用變頻控制器控制風(fēng)機(jī)類負(fù)載可以大幅度降低電機(jī)能耗,為了符合節(jié)能減排要求,變頻器的使用已經(jīng)成為各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。使用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以采集來自變頻器的各種信號,同時(shí)采集各種傳感器信號來控制變頻設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻控制,使自動(dòng)變頻控制達(dá)到了最佳的節(jié)能效果。
2. 常規(guī)變頻控制方式
傳統(tǒng)的節(jié)能大多采用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時(shí)間來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開停難度大,同時(shí)會造成電能損耗以及開/停機(jī)的電流沖擊,對于電機(jī)的使用壽命和安全性都有影響。
采用變頻器控制風(fēng)機(jī)或者泵類具有它本身的科學(xué)性,節(jié)能效率能達(dá)到30%左右,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制以及大電機(jī)的軟停、軟啟,避免了工頻啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊,可以減少電動(dòng)機(jī)的故障率,延長其使用壽命,降低對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。常用的變頻控制方式是使用智能控制中心完成對變頻器的控制,變頻控制流程示意圖如下:
目前,在自動(dòng)控制系統(tǒng)中通用的變頻器智能控制中心是使用組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控軟件,通過PLC來完成變頻器及電機(jī)等設(shè)備的變頻控制。其中,PLC作為控制單元有著強(qiáng)大的PID控制邏輯和數(shù)據(jù)采集能力,能夠很好的完成變頻控制工作。這種控制方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下所示:
但是,這種控制方式在系統(tǒng)組網(wǎng)、抗干擾以及成本方面都有其不足的地方。首先,所有現(xiàn)場變頻控制柜都通過硬接線的方式將變頻器信號送到PLC,各個(gè)變頻器只能通過PLC與外界進(jìn)行聯(lián)系。其次,傳感器與變頻器等通過硬接線方式將信號送入PLC,其中變頻器的線纜干擾很大,對于其它信號的穩(wěn)定性不能保證,從而很容易引起變頻控制的輸出不準(zhǔn)確。最后,PLC在成本上比較高,對整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)來說,增加了控制成本。
3. 新型變頻控制模式
針對組態(tài)軟件結(jié)合PLC實(shí)現(xiàn)變頻控制中的問題,易控組態(tài)軟件找到了一種新的方式來彌補(bǔ)這些問題,那就是通過組態(tài)軟件或者觸摸屏加上信號采集模塊的方式來實(shí)現(xiàn)。
信號采集模塊負(fù)責(zé)采集變頻器上的所有信號,如啟停信號、變頻輸入、輸出信號,同時(shí)它還可以采集各種傳感器的信號。信號采集模塊具有體積小、安裝方便的特點(diǎn)、而且,現(xiàn)在各個(gè)廠家生產(chǎn)的采集模塊種類繁多,如阿爾泰模塊、研華模塊等,它們能適應(yīng)各種不同工況要求,同時(shí),它們集成的功能也越來越多,比如在進(jìn)行信號采集的同時(shí)能通過以太網(wǎng)方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)組態(tài)軟件。另外,也是最重要的一點(diǎn),采用信號采集模塊能大大節(jié)省控制系統(tǒng)的成本,不僅是PLC硬件,在信號連接線、控制柜等方面都能節(jié)省。
組態(tài)軟件負(fù)責(zé)采集信號采集模塊上的各種信息,并且在組態(tài)軟件中將這些信息進(jìn)行應(yīng)用,主要有對變頻器的手動(dòng)、自動(dòng)控制,對各種采集信息進(jìn)行報(bào)警或歷史記錄。組態(tài)軟件擁有強(qiáng)大的運(yùn)算處理功能,對于完成變頻器的PID控制可以完全取代PLC中的變頻控制功能。
4. 易控組態(tài)軟件與信號采集模塊結(jié)合使用的實(shí)例
易控組態(tài)軟件結(jié)合信號采集模塊來完成變頻控制的應(yīng)用在山西立恒鋼廠高壓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中得到了完美體現(xiàn),下面是該系統(tǒng)的整體介紹:
4.1 項(xiàng)目簡介
山西省立恒鋼鐵有限公司煉鋼廠原三組除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用直起控制,吹氧信號到來時(shí)一直以工頻運(yùn)行,耗電量大,運(yùn)轉(zhuǎn)周期緩慢,檢修維護(hù)頻繁,經(jīng)常影響生產(chǎn)。本系統(tǒng)針對該現(xiàn)狀進(jìn)行改造。
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與自動(dòng)化網(wǎng)無關(guān)。對本文及其中內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性,本站不作任何保證或承諾。請讀者僅供參考。
評論排行