本科毕业设计论文-PLC结合变频器在风机节能上的应用.docVIP

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 1.1 节能的意义 1 1.2 PLC结合变频器控制风机的意义 2 第 3 2.1 控制要求 3 2.2 控制方案 3 第 4 3.1 硬件选型 4 3.1.1 主要硬件的选型 4 2、变频器的选型： 4 3.1.2 出于安全考虑的其他硬件选择 5 3.2 主电路图及其说明 7 3.2.1 主电路图 7 3.2.2 电路各部分说明 7 图3－4 PLC变频器接线图 9 3.3 各主要硬件的日常维护 9 第 12 4.1 程序流程图 12 4.2 PLC端子定义 12 如下表 12 4.3 编程 12 第 14 5.1 仿真程序的编译 14 5.2 系统仿真 15 第 19 6.1 实测能耗 19 6.2 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 24 绪论 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，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实现风机节能调速。 PLC结合变频