PLC與變頻器在風機控制中的應用

王帥

摘 要 在化工企業生產過程中，污水處理曝氣鼓風機占據了非常重要的作用。這種設備的主要用電設備包括風機，對于一般的曝氣鼓風機來講，為了使整個風機系統變得穩定，高效率生產，就需要利用PLC與變頻器的作用對風機進行控制，保證設備的安全性以及可靠性。

【關鍵詞】PLC 變頻器 風機控制 應用

1 風機變頻調節的原理

對于一般的風機來講，其大多是平方轉矩負載，軸功率與轉速成立方關系，所以當風機的轉速降低的時候就會使消耗的功率減少，所以，這樣可以通過調節風機的轉速來進行節能控制。在實際的應用過程中，采用的節能措施主要是利用調速器來進行風量的調節，應用變頻器會節省百分之二十到百分之五十。在實際的設計中，用戶點擊設計的容量比實際的需求會高很多，這樣就造成資源的利用率低，造成資源的浪費。利用變頻器進行風機控制的時候，根據物理知識我們分析可以知道，軸功率眭轉速比的三次方進行變化，節能效果好。

2 PLC與變頻器在風機控制系統中的設計

對于化工企業中的曝氣鼓風機來講，其風機的控制一般都會采用星三角控制，對于爐風機進風量的大小，風速的控制等等，主要是利用執行器來進行閥門以及風門開度的調節，這樣就會造成進風量，風力強度這些因素的不穩定。并且傳統的風機控制往往只是用單回路來進行控制，也就是控制系統中的各個回路之間是沒有聯系的，獨立的，這樣對于各個控制量的穩定性來將具有一定的難度，對于整個企業的生產的穩定性來講具有消極的影響，不能保證企業的正常生產。為了解決這種問題，需要利用PLC與變頻器結合來進行風機的控制，這樣能夠更好的保證系統的穩定性。在這種結合技術控制風機的過程中，主要采用的是模糊控制技術，這種控制技術可以將曝風機的各個回路聯系在一起，當生產過程中某一個參數發生變化的時候，其余的控制量也會做出一定的變化，這樣就能夠很好的保證系統的正常運行，保證企業的經濟效益。

在整個的控制系統中，其器件主要包括可編程控制器（也就是PLC），變頻器，檢測儀表，繼電器等等；對于污水處理中的需要控制的參量有溶氧量，風力強度，風力方向，風力大小，鼓風風壓，引風負壓等等；系統中的檢測儀表主要包括有關的傳感器，變送器，壓力表等等；PLC主要包括很多的開關量輸入點，輸出點以及有關的模擬量輸入點，輸出點，以及觸摸顯示屏等等；變頻器包括幾個部分，比如是鼓風變頻器，引風變頻器等等。

3 應用PLC與變頻器結合的系統的優勢

系統應用變頻器后性能有了極大的改善主要變現在：

系統的自動化有所提高，變頻器的應用增加了工廠技術的先進性，通過自動化的通訊以及PLC、組態軟件等技術的應用提高了系統的自動化程度；提高了系統的穩定性。首先系統自動化平臺的建立應用了國際領先的自動化產品，經過嚴密的測試以及實驗，其應用于控制系統中具有絕對的可靠性；簡化了控制系統并提高了自動化程度。全場的中心控制系統應用變頻器后，結合全中文的上位機設計截面，使得操作員能夠通過簡單的指令操作對系統進行控制，在系統穩定運行的前提下，提高了自動化程度，降低了系統的人工操作出錯率，同時也減少了系統維護的工作量；系統開放性予以增加。通過現場總線的應用，系統應用了國際通用的開放協議，因此I/O余量在各站都有所提高，方便了后期繼續擴展以及改造系統；有效提高了系統的安全性。由于變頻器的加入使得系統相關設備的保護系統予以完善，能夠有效防止一些意外事故的發生以及人員操作失誤引發的事故；有效節能。系統能耗過高時現代污水處理系統中的技術難點，通過變頻器的應用能夠對系統實行分級控制，同傳統的系統操作相比，該運行模式下的系統不但穩定性安全性更好，同時還能夠實現快速的操作切換。

簡單來講我們利用PLC以及變頻器設計的控制系統，可以在無人操作的條件自主的對進風強度，進風方向等等進行自動的控制。這樣就能夠使氣體的含量等等可以保持在最佳范圍之內，這樣就能夠很好的保證整個污水處理系統的正常運行，提高風機運行的安全系數，保證企業經濟效益。這種控制系統能夠很好的實現鼓風，引風的軟啟動；對風機進行變頻調速，可以在無人的情況之下自動控制風機的運行，當系統的負載發生變化的時候，可以結合PLC來控制參數，保證風機正常，安全的運行。在控制過程中采用變頻調速系統，能夠更好的保證當負載調節的過程中，保證運行系統內負壓恒定不變，將供風量保持在最好的范圍；

能夠檢測到生產車間的熱量的變化，可以自主的進行熱量的調節，實現節能的目的。

4 小結

利用PLC與變頻器對風機進行控制，能夠保證整個系統運行的穩定性與安全性，降低系統發生故障的幾率，保證企業的正常運行以及經濟效益。

參考文獻

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作者單位

中海化學股份有限公司 海南省東方市 572600