基于abb通用變頻器三菱plc的風機變頻節能改造畢業設計-資料下載頁

【導讀】等方面的變化，需要經常調節氣體的流量、壓力、溫度等。許多單位仍然采用落后的調節。這實際上是通過人為增加。阻力的方式，并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調節的要求。服務等方面的要求，負面效應十分嚴重。變頻調速出現為風機改造帶來了一場革命。變頻調速性能日趨完美，已被廣泛應用于不同領域的交流調速。效益，推動了工業生產的自動化進程。變頻調速用于交流異步電機調速，其性能遠遠超過以往任何交、直流調速方式。節能效果顯著，已經成為交流電機調速的最新潮流。電機將在低于額定。他自控裝置進行電氣連鎖，實現鍋爐的自動保護及計算機控制，不會因事故影響生產。裝時可不破壞原有的配電設施及環境，不影響生產。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管。內產生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度,保護爐墻。

　　

【正文】 節給煤機轉速，觀察看系統正常時，輸入給煤轉速的最大值和最小值，以為閉環投運時輸出量的限幅做準備。 控制回路的投運次序 控制部分是直接影響設備和生產安全的，加之頭暈的難度很大，因此絕對不能一次將所有回路投入自動，應該一個一個地投運。對于如何確定投運次序，可以根據想以后難原則，相關的回路盡量集中在一起。例如，鼓風控制和爐膛負壓控制的引風控制就是相互關聯的，可以將相關的回路一起投運。如果某個回路投運成功，可以改善其他回路的投運條基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風機變頻節能改造 29 件，則該回路應先投運。再則投運時必須與用戶的鍋爐操作人員密切配合，才可以確保生產安全。系統試投成功后還應該在工藝允許的條件下進行一定的擾動試驗，以檢驗靜態指標是否滿足工藝要求，如不滿足，應分析原因，修改控制參數，再次投入。 內、 外擾動試驗 對于外擾動比較頻繁且擾動幅度較大的對象，可直接利用隨機外擾動（如鍋爐的負壓擾動）進行考驗。人為擾動必須在工況穩定試做。 當系統處于穩定時，將操作器突然由自動轉為手動，人為地將調節機構變化一個開度，再迅速轉為自動，觀察被調參數是否逐漸接近給定值。 投運時出現 的工程問題及解決方案 用變頻器調速技術改造交流電動機已成為降低成本、降低能源消耗、提高經濟效益的手段之一，但是變頻器在工作時，由于電路中電壓與電流的脈沖和高頻振蕩的諧波分量造成電磁干擾，使變頻器成了一個強磁干擾源，從而影響設備的正常運行，甚至造成設備的損壞。 系統抵抗電磁干擾的能力，也稱為電磁兼容性，使之系統在電磁干擾環境下，保持品質不致降低或改變和該系統不對其他系統產生電磁影響的能力。在實際控制系統的調試和運行中，不可避免地會遇到 EMC 問題。一些未考慮 EMC 的項目需要重新敷線。幾種常見的抑制電磁擾動的方法 如下： (1) 在供電系統配線方面，應使電源引線盡量短且粗，避免公共線， 以降低共阻抗耦合，保障線路壓降在允許的范圍內；盡量采用扭絞線，抑制電磁感應干擾；各種饋線（如交流線、直流線、邏輯信號線和模擬信號線、非穩壓的直流線、燈泡與繼電氣等感性負載驅動線）應分開布線。 (2) 傳輸線 的走線要盡量可能遠離其他電氣線路并且不行架設。通常使信號線與功率線分開走線，電力電纜則須單獨走線；不同類型的線應分別裝入不同的電纜管或電纜槽里，并盡量使其有最大可能的空間；信號線應盡量靠近地線或者用地線包圍。 (3) 屏蔽線或電纜的屏 蔽層，工作時都要接地，以便抑制靜電感應干擾。而且屏蔽層的接地要與系統一端浮地的結構形式配合，才能取得更好的抗干擾效果。 PID 控制系器的參數整定 PID 控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID 控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。 PID 控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類： 沈陽工程學院畢業設計（論文） 30 例臨界比例法 例臨界比例法 適用于被控對象已知的場合，且被控對象是三階或以上。 首先將調節器置于純比例作用下閉環投入運行，由大到小改變比例帶（ 1/K ?? ? 稱為比例帶），使對象為等幅振蕩過程，此時比例帶為臨界比例帶 k? ，相鄰波峰時間間隔稱為等幅振蕩周期 kT 。 利用該方法進行 PID 控制器參數的整定步驟如下： (1) 首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作 。 (2) 僅加入比例控制環節，直到系統對輸 入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期 。 (3) 在一 定的控制度下通過公式計算得到 PID 控制器的參數。 表 51 例臨界 比例法參數整定計算 調節范圍 Kp Ki Kd P 2detak ? 0 PI 0 PID 溫度 T: P=20~60%， T=180~600s， D=3180s； 壓力 P: P=30~70%， T=24~180s； 液位 L: P=20~80%， T=60~300s； 流量 L: P=40~100%， T=6~60s。 經 驗法 經驗法 是在實踐中總結出來并在現場中得到 廣泛的應用 的有效的方法 。經驗法簡單可靠，但需要有一定現場運行經驗，整定時易帶有主觀片面性。當采用 PID 調節器時，有多個整定參數，反復試湊的次數增多，不易得到最佳整定參數。 驗法的整定步驟： (1) 讓調節器參數積分系數 S0=0，實際微分系數 k=0，控制系統投入閉環運行，由 小到大改變比例系數 S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。 (2) 取比例系數 S1 為當前的值乘以 ，由小到大增加積分系數 S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。 (3) 積分系數 S0 保持不變，改變比例系數 S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼調整，直到滿意為止。否則，將原比例系數 S1 增大一些，再調整積分系數 S0，力求改善控制過程。如此反復試湊，直到找到滿意的比例系數 S1 和積分系數 S0 為止。 (4) 引入適當的實際微分系數 k 和實際微分時間 TD，此時可適當增大比例系數 S1 和基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風機變頻節能改造 31 積分系數 S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復調整，直到控制過程滿意為止。 注意 ：仿真系統所采用的 PID 調節 器與傳統的工業 PID 調節器有所不同，各個參數之間相互隔離，互不影響，因而用其觀察調節規律十分方便。 路膛負壓系統的 PID 參數整定 及風機水泵節能計算 路膛負壓設定為 25Pa,調節其比例增益為 10，調節器積分系數為 ，調節器微分系數為 6；最總的負壓控制范圍在 6～ 36Pa 之間。 風機水泵流量變化量大，采用變頻調速是節點的有效措施。 根據 GB12497 對電機運行管理的規定如下的計算公式。 采用擋板調節流量時，電動機輸入功率 VP1 與流量 Q 的關系 為 eNV PP 121 ])/([ ?? () 式中， eP1 ——額定流量時電動機輸入功率， kW； NQ ——額定流量。 節電率的計算公式為 22)/( )/(1 NNi K ??? () 式中， iK ——節電率。 20t/h 工業鏈條鍋爐離心引風機 110kW，實際用風 量為 ～ 。改造為變頻驅動，計算投資電率和投資回收期。 取 ?N ，由式（ 52） 得 22 ?????iK 由式（ 51） 得 kWP V 791 1 0)( 21 ????? 采取風門調節風量時風機所需的軸功率為 79 kW，采用變頻調節器調節風量時相對的風門調節風量的節電率為 。 年節電量，每年按 360 天計算，則 沈陽工程學院畢業設計（論文） 32 k W hhhkW 28 512 0%2036 0/24/11 0 ???? 天天 年節電費（假設電價為 元 /kWh） 為 ??? 設備改造費用為 萬元，故 投資回收期 =設備投資總額 /年節電費 =≈ 月 即變頻器改造后不到一年收回了投入。 基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風機變頻節能改造 33 總結 電氣 自動 化 技術 專業是一門綜合性比較強的學科，集理論和實踐于一體。通過大學 三年的學習，我對此學科有了一定的了解，并且通 過實習，把理論和實踐把好的結合到一起，本次畢業設計就是對我大學 三 年所學知識的一次 很 好的檢驗，設計要求把大學 所學的知識貫穿在一起，獨立的 完成 變頻器的風機變頻節能改造 設計，要求我要有較高的解決實際問題的能力。 本設計 包括 對 變頻器的參數設定及功能選擇 和 控制系統程序設計 。采用變頻器控制后，風門拆除，基本消除了風機系統的振動問題，提高了軸承的壽命；負荷變化配風調節準確，降低了維修率。風機實現軟啟動，速度可以無級調節，減小了原設計的啟動沖擊，機械傳動更加平穩，有效延長了機械壽命，節約了維修費。由于解決了風機系統的振動問題，從而可以較低轉速下運行。及大地減小了軸承的端改的樓有問題，也降低了耗油量。變頻器的連鎖保護功能比交流接觸器更加靈敏可靠。從而大大提 高了過路的安全性。節能效果非常明顯。 在 做 這個 設計 過程中， 我使大學 所學的專業知識 ，對知識 有了一個較系 統的綜合，并對其中的許多問題進行了重新學習和加深理解，為 工作的需要奠定了堅實的基礎。 設計期間，學習了關于電力工程設計、技術問題研究的程序和方法等，在搜集資料、查閱文獻、方案比較、設計制圖等方面，都得到了訓練。同時，對我國電力工業建設的政策觀念和經濟觀點也有了初步的了解，為今后培養工程技術綜合分析能力作好準備。 沈陽工程學院畢業設計（論文） 34 致謝 值此 畢業設計完成 之 時，我要向在我畢業設計過程中，給予我 幫助和指導的老師和同學表示感謝，特別是指導我畢業設計的 李 老師 ， 向 她 表示深深的謝意。 在完成畢業設計論文過程中，李 老師給了我許多的指導和幫助，對每一個問題都耐心地講解并引導我們向更新更深的知識探索，本畢業論文的完成，您的正確指導有著極其重要的作用。 同時， 電 自 教研室的各位老師也非常熱情地給予指導。無論是設計中的專業知識，還是人生中的為人處事，老師們都給了我們最耐心、最詳細的講解，為我今后的工作與發展指明了方向。在此，我要對各位老師誠懇的說一聲：謝謝您，老師！我會用自己的努力與奮斗答謝您的指導和教誨。 同時也感謝 所有閱讀和答辯的老師。謝謝你們！ 基 于 ABB通用變頻器三 菱 PLC的風機變頻節能改造 35 參考文獻 [1]趙永君等 .自動化技術綜合應用 .天津大學出版社， 20xx [2]ABB 通用變頻器 說明 手冊 [3]王永華等 .現代電氣及可編程控制技術 .北京：北京航空航天大學出版社， 20xx [4]王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術 .北京：中國電力出版社， 20xx [5]張少軍 杜金成 .交流調速原理及應用 .北京：中國電力出版社 ， 20xx [6]自動化名詞審定委員會編 .自動化名詞 (1990). 科學出版社 ， 1991 [7] (美 )米凱爾等 .自動化生產系統及計算機輔助制造 .機械工業出版社 ， 1989 [8]機械工業部 .風機產品樣本 . 機械工業出版社 ， 1996 [9]任廷沈 , 彭良 . 鍋爐安全技術 . 化學工業出版社安全科學與工程出 ， 20xx [10]望亭發電廠 . 鍋爐 . 中國電力出版社 ， 20xx [11] Ata Elahi. Network Communications Technology(英文影印版 ).北京 :科學出版社， 20xx [12]Man on Machine Learning[C].1995： 194202 [13]Jaleeli N VanSlyck L S, Ewart D N, et al. Understanding automatic generation control[J].IEEE Trans. Power Systerm,1992,7(3):11061122 [14]Harry Singh. Auctions for ancillary services[J]. Decision Support Systems,1999,28(5):126132 [15]Cheung K W. Energe and ancillary service dipatch for the Interrim ISO new England electricity mark[J].Power System Technology,20xx,26(7):16(in Chinese)