PLC与变频器在风机控制中的应用

王帅

摘 要 在化工企业生产过程中，污水处理曝气鼓风机占据了非常重要的作用。这种设备的主要用电设备包括风机，对于一般的曝气鼓风机来讲，为了使整个风机系统变得稳定，高效率生产，就需要利用PLC与变频器的作用对风机进行控制，保证设备的安全性以及可靠性。

【关键词】PLC 变频器 风机控制 应用

1 风机变频调节的原理

对于一般的风机来讲，其大多是平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机的转速降低的时候就会使消耗的功率减少，所以，这样可以通过调节风机的转速来进行节能控制。在实际的应用过程中，采用的节能措施主要是利用调速器来进行风量的调节，应用变频器会节省百分之二十到百分之五十。在实际的设计中，用户点击设计的容量比实际的需求会高很多，这样就造成资源的利用率低，造成资源的浪费。利用变频器进行风机控制的时候，根据物理知识我们分析可以知道，轴功率眭转速比的三次方进行变化，节能效果好。

2 PLC与变频器在风机控制系统中的设计

对于化工企业中的曝气鼓风机来讲，其风机的控制一般都会采用星三角控制，对于炉风机进风量的大小，风速的控制等等，主要是利用执行器来进行阀门以及风门开度的調节，这样就会造成进风量，风力强度这些因素的不稳定。并且传统的风机控制往往只是用单回路来进行控制，也就是控制系统中的各个回路之间是没有联系的，独立的，这样对于各个控制量的稳定性来将具有一定的难度，对于整个企业的生产的稳定性来讲具有消极的影响，不能保证企业的正常生产。为了解决这种问题，需要利用PLC与变频器结合来进行风机的控制，这样能够更好的保证系统的稳定性。在这种结合技术控制风机的过程中，主要采用的是模糊控制技术，这种控制技术可以将曝风机的各个回路联系在一起，当生产过程中某一个参数发生变化的时候，其余的控制量也会做出一定的变化，这样就能够很好的保证系统的正常运行，保证企业的经济效益。

在整个的控制系统中，其器件主要包括可编程控制器（也就是PLC），变频器，检测仪表，继电器等等；对于污水处理中的需要控制的参量有溶氧量，风力强度，风力方向，风力大小，鼓风风压，引风负压等等；系统中的检测仪表主要包括有关的传感器，变送器，压力表等等；PLC主要包括很多的开关量输入点，输出点以及有关的模拟量输入点，输出点，以及触摸显示屏等等；变频器包括几个部分，比如是鼓风变频器，引风变频器等等。

3 应用PLC与变频器结合的系统的优势

系统应用变频器后性能有了极大的改善主要变现在：

系统的自动化有所提高，变频器的应用增加了工厂技术的先进性，通过自动化的通讯以及PLC、组态软件等技术的应用提高了系统的自动化程度；提高了系统的稳定性。首先系统自动化平台的建立应用了国际领先的自动化产品，经过严密的测试以及实验，其应用于控制系统中具有绝对的可靠性；简化了控制系统并提高了自动化程度。全场的中心控制系统应用变频器后，结合全中文的上位机设计截面，使得操作员能够通过简单的指令操作对系统进行控制，在系统稳定运行的前提下，提高了自动化程度，降低了系统的人工操作出错率，同时也减少了系统维护的工作量；系统开放性予以增加。通过现场总线的应用，系统应用了国际通用的开放协议，因此I/O余量在各站都有所提高，方便了后期继续扩展以及改造系统；有效提高了系统的安全性。由于变频器的加入使得系统相关设备的保护系统予以完善，能够有效防止一些意外事故的发生以及人员操作失误引发的事故；有效节能。系统能耗过高时现代污水处理系统中的技术难点，通过变频器的应用能够对系统实行分级控制，同传统的系统操作相比，该运行模式下的系统不但稳定性安全性更好，同时还能够实现快速的操作切换。

简单来讲我们利用PLC以及变频器设计的控制系统，可以在无人操作的条件自主的对进风强度，进风方向等等进行自动的控制。这样就能够使气体的含量等等可以保持在最佳范围之内，这样就能够很好的保证整个污水处理系统的正常运行，提高风机运行的安全系数，保证企业经济效益。这种控制系统能够很好的实现鼓风，引风的软启动；对风机进行变频调速，可以在无人的情况之下自动控制风机的运行，当系统的负载发生变化的时候，可以结合PLC来控制参数，保证风机正常，安全的运行。在控制过程中采用变频调速系统，能够更好的保证当负载调节的过程中，保证运行系统内负压恒定不变，将供风量保持在最好的范围；

能够检测到生产车间的热量的变化，可以自主的进行热量的调节，实现节能的目的。

4 小结

利用PLC与变频器对风机进行控制，能够保证整个系统运行的稳定性与安全性，降低系统发生故障的几率，保证企业的正常运行以及经济效益。

参考文献

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作者单位

中海化学股份有限公司 海南省东方市 572600