基于plc的板式换热机组控制系统应用

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1、基于PLC的板式换热机组控制系统应用[摘要]利用电气控制原理，以板式换热机组为例，对制作板式换热变频控制柜进行分析。板式换热机组在工厂里的动力设备中占有着重要的作用，但是在通过人为控制管道开关阀门和循环水泵，从而调节其出水温度和出水压力相当费时费力，采用可编程逻辑控制器PLC，可利用其硬件和软件上采取的一系列措施，使它可以直接控制电动阀门的开启度，安装于工业现场而稳定可靠地工作。基于电气控制系统，完成了系统中软件、硬件设计。该系统稳定运行，实践证明其性能可靠、操作方便、自动化程度高，达到预期的设计效果。应用PLC技术，可

2、以保证运行系统的稳定性和可靠性，改变现有的工作方式，减轻工人的劳动强度，也改善其工作条件，提高工作的质量和可靠性。[关键词]电气控制原理；可编程逻辑控制器PLC；板式换热变频控制柜中图分类号：TM571.61文献标识码：B文章编号：1009-914X（2014）42-0177-011绪论1.1现状7随着我国经济的发展，国内工厂里的设备要求其自动化程度越来越高，在保障其安全运行的情况下，机器等产品的操作自动化控制程度，则是一个很重要的问题。不仅是对使用的厂家来说，还是对于生产者对设备的调试的操作来说都是很重要的。当前来看，

3、应用PLC控制是最为常见的，也是最易使用的。而使用，指令的发送和接受，都是由PLC作为核心来操控的。PLC控制系统可以极大限度的降低操作人员工作负荷量；在数字量输出也特别简单，不需要任何的解释都可以看懂操作的，减少了误操作率。并且从提高设备的自动化程度来看，这也是一个热门的行业。工厂的设备操作等等都是离不开这项技术的。变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在速度控制领域。特别是在供水行业中，由于生产安全和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格要求，变频调速技术也得到

4、了更加深入的应用。供水压力须较恒定的控制在0.47Mpa，采用变频调速控制是保证压力恒定较为有效的方法。工厂用水通常变化很大，且有一定的规律。如果不对供水量进行调节，管网压力的波动也会很大，容易出现管网失压或爆管事故。采用变频恒压供水控制后，当用水量较小时，这时相应管道和泵出口压力均较大，变频恒压控制方式将会降低泵的频率，减小泵出水量，从而降低管网压力；反之亦然。这样，小时用水量变化较大也不会造成管网压力有较大的波动。2工艺流程及其原理2.1原理板式换热机组分为两组。一组是冷冻水系统。冷冻水进水以7度为例；另一组是冷却水

5、系统，以冷却水回水温度保持在25°±2°为例。通过板式换热器用冷冻水为冷却水回水降温。在此过程中保证冷却水出水温度达到18℃±2℃，出水压力为：4.0～4.5kg/cm2。2.2控制流程冷却水出水压力的控制：2.3启动步骤（1）先启动循环泵，然后打开进、出口阀门。（2）循环泵分“手动”和“自动”两种方式运行。①.“手动”运行方式，将转换开关旋至“手动”位置，再选择各水泵的旋钮主令开关，进行各循环水泵的启动或停止运转，相应水泵的工频指示灯亮或灭。7②.“自动”运行方式，第一台水泵变频启动，压力传感器反馈压力信号出水压力达到

6、4.0～4.5kg/cm2，第一台水泵稳定变频运行。如果当第一台水泵变频启动到50HZ，压力达不到4.0kg/cm2，第一台水泵自动转换成工频，并第二台水泵变频启动，同样当压力传感器反馈压力信号出水压力达到4.0～4.5kg/cm2，第一台水泵工频运行的同时，第二台水泵稳定变频运行。相反，如果当第二台水泵变频启动到50HZ，压力达不到4.0kg/cm2，第二台水泵自动转换成工频，并第三台水泵变频启动，最终满足压力要求。3控制系统的硬件设计3.1主电路设计三台大容量的主水泵根据供水状态的不同，具有变频、工频、停泵三种运行方

7、式，因此每台主水泵均要求通过两个接触器分别与工频电源和变频电源输出相联。变频器的主电路输出端子经接触器接至三相电动机上，当旋转方向与工频时电机转向不一致时，需要调换输出端子的相序，否则无法工作。变频器和电动机之间的配线长度应控制在50m以内。在变频器起动、运行和停止操作中，必须用触摸面板的运行和停止键或者是外控端子FWD（REV）来操作，不得以主电路空气开关的通断来进行。为了改善变频器的功率因素，还应在变频器的（Pl、P+）端子之间接入需相应的DC电抗器。变频器接地端子必须可靠接地，以保证安全，减少噪声。在电动机三相电源

8、输入端前接入电流互感器和电流表，用来观察电机工作电流大小，设计三相电源信号指示。3.2电气控制电路设计7在控制电路的设计中，必须要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。为了保护PLC设备，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，通过中间继电器控制接触器线圈的得电/失电，