徐沛东-plc结合变频器在风机节能上的应用

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1、.本科毕业设计论文论文题目：PLC结合变频器在风机节能上的应用作者姓名徐沛东指导教师吴根忠所在院系成教学院专业班级　电气工程及自动化提交日期　　　2016.3.18...PLC结合变频器在风机节能上的应用摘要随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术，和自动化控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入了一个崭新的时代，其应用越来越广。而风机作为厂矿企业必不可少的设备，与企业的生产效率紧密相关，随着能源的日益缺乏，企业中的设备节能问题就显得尤为重要。本文将设计一个风机节能的实例，文章中将以一个电锯车间使用11千瓦的吸尘风机来清理锯屑，以此风机的节能来展开讲述，车间中共有五台电锯，当电

2、锯的开启数量不同时所要求的风量是不同的，即所要求风机的转速是不同的。在不使用变频器控制时，风机只能以最大转速运行，这样就造成了电能的严重浪费。本文中使用PLC来对电锯开启数目进行检测，从而结合变频器来控制风机的转速。从而达到节能的效果。关键词：变频器,风机,节能,PLC...目录摘要I目录II第1章绪论11.1节能的意义11.2PLC结合变频器控制风机的意义2第2章整体方案的说明32.1控制要求32.2控制方案3第3章系统硬件设计43.1硬件选型43.1.1主要硬件的选型42、变频器的选型：43.1.2出于安全考虑的其他硬件选择53.2主电路图及其说明73.2.1主电路图73.2.2电路各部分

3、说明7图3－4PLC变频器接线图93.3各主要硬件的日常维护9第4章软件系统设计124.1程序流程图124.2PLC端子定义12如下表124.3编程12第5章系统仿真145.1仿真程序的编译145.2系统仿真15...第6章结论196.1实测能耗196.2节能效果计算19致谢20参考文献21附录22附录1：ＰＬＣ程序变量说明22附录2：ＰＬＣ程序梯形图24...第1章绪论1.1节能的意义尽管我国2007年发电机装机容量已达到7.1329亿kw，发电量32086.86亿kwh，但由于我国国民经济连续20多年的高速发展，供电状况仍然非常紧张，不少地区仍要拉闸限电。32086.86亿kwh发电量中，

4、水电只占4343.25kwh（13.54%），核电621.3kwh（1.94%），而占27012.56亿kwh （84.19%）仍然是热电。燃烧的煤向大气中排放CO2 SO2 NOX，造成温室效应和酸雨，影响我们生存的环境。况且我国是化石能源贮量较少的国家，煤的藏量占世界第3位，石油和天然气只占世界第10位。如用13亿人口来计算，只是世界人均1/20。见表1、表2。因而节约能源是大势所趋、是基本国策。椐统计，全国发电量的60%通过电机转换能量，。在“十一五”规划中，把电机系统节能放到重要位置。电机系统节能主要二个方面，一是节能电机，如永磁同步电机，二是电机调速节电。变频调速体积小、重量轻、转矩

5、大、精度高、功能强、可靠性高、操作简单，便于通信等功能优于以往任何调速方式，使用它除优质、增产、降耗外，还大量节电。变频器可以从四个方面节电。第一，软启动，一般交流电机的启动电流为电机额定电流的6-7倍，变频调速后启动电流不超过电机的额定电流。第二，节省设计冗余，一般设计都按照使用时的极端条件，因而都留有设计冗余，有的余量很大，形成大马拉小车，变频调速可以把冗余节省下来。第三是调速节电，按流体力学原理，轴功率正比速度的立方，转速下降，轴功率变小，这是变频调速的主要节电原理。第四是系统功率因数高，一般在0.95以上，节省无功，减轻了变压器的负担。近几年来我国国民经济持续高速发展,但能源不足成了影

6、响其发展的瓶颈。在新闻媒体上不止一次看到这样的信息：“...我国单位产出能源消耗大大高于发达国家和世界平均水平。据计算，2003年，我国单位国内生产总值的能源消耗比世界平均水平高2.2倍，比美国高2.3倍，比欧盟高4.5倍，比日本高8倍，比印度还高0.3。”数字是枯燥的，但反映出的现实是惊人的。这组数据说明了一个问题，中国能源利用率太低，低到了制约国民经济发展的严重地步。作为一个制造行业的技术人员，国家能耗过高，电力资源不足，大力上马电站又带来一系列环境问题，直接威胁到我们的生存质量。因此我们绝不能置身事外，我们要尽可能的为节约能源做点贡献。本文将以实例来讲述用变频器多段速功能结合ＰＬＣ实现风

7、机节能调速。1.1PLC结合变频器控制风机的意义本文将以有五台设备共用一台主电机为11KW的吸尘风机为例。风机用来吸取电锯工作时产生的锯屑。不同设备对风量的需求区别不是很大，但设备运转时电锯并非一直工作，而是根据不同的工序投入运行。(1)电能的严重浪费不同设备一般对风量的需求有所区别，并且并非五台设备同时工作，而是根据不同的工序投入运行。而一般情况下风机都已最大功率运行，因此造成能源浪费，增加了生