PLC控制变频器在铝合金竖井铸造生产恒压供水系统应用,此文是一篇竖井论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
竖井论文参考文献：
摘 要：文章主要对恒压供水的构成基础和基本原理进行介绍,讲述PLC控制下的单台变频器对多台电机的恒压供水自平衡系统的设计思想.以PLC为基础的恒压供水控制系统紧密结合整体生产工艺要求,保证系统安全运行,提高了控制功能和系统的可靠性,在恒压供水系统中起着重要的作用.
关键词：PLC；控制；变频器；恒压供水
中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）27-0045-02
1 PLC控制的变频器概述
铝合金竖井铸造工业生产供水系统中,以PLC控制的变频调速恒压供水有其如下要求：①生产工艺要求供水量在短时间内快速变化,变化量在几倍以上；②对供水压力的要求严格,供水的压力随供水流量的变化而按照一定工艺曲线变化；③供水系统的水流量和压力受到不同铝合金牌号及铸造生产工艺的控制,全部循环冷却水均由变频器控制的电机（水泵）来提供.因此,以PLC变频器为基础构成的恒压供水系统不仅能够最大程度保证生产工艺的要求也提高整个系统的效率,节约能源.
2 变频器恒压供水系统的原理及工况分析
2.1 变频调速的基本原理
铝合金竖井铸造中循环水泵应用变频调速技术是通过改变三相异步电动机定子电源频率来改变电动机运转速度,使其拖动的水泵出口流量和扬程适应生产工艺参数的要求.三相交流电动机的转速n和供电电源频率f有如下数学关系：
n等于■（1-S）
式中：p为电动机极对数；s为定子和转子的转差率.
因此在电机固定,极对数不变的情况下,只改变定子供电电源的频率,就能使电动机的转速随之变动.在变频调速恒压供水系统中,就是依据电压频率比（V/f）曲线,通过变频器来改变电机定子供电电源的频率f来改变电机的转速n来改变水泵的转速.水泵运行工况曲线图如图1所示.
如图1所示,n（n1,n2,nx）为水泵工作特性曲线,A（A1,A2,AX）为铝合金供水系统中管道特性曲线,H0为管网末端的工作压力.当竖井铸造系统用水量在Qmax到Q1之间变化时,采用不同的工艺控制方案,其水泵的运转速度和能耗也不相同.
2.2 循环水泵工作点的确定
循环水泵的工作性能曲线和供水系统管道性能曲线画在同一坐标系中,如图2所示.两条性能曲线相交点A为循环水泵的工作点.现在将循环水泵的机械效率曲线η-Q也补充到这个坐标系中,可以得到水泵工作点A对应的扬程HA、流量QA以及效率?耷A.从图中可以看出,当循环水泵或管道性能中的任何一个或者两个参数同时发生变化时,平衡点被打破,并且将在新的条件下形成新的系统平衡.
3 铝合金井铸造系统 频恒压供水整体设计方案
3.1 恒压供水系统构成
由三台主供水水泵（1#、2#、3#）和一台备用供水水泵（4泵）、一台提供数据通讯接口的变频器,一台PLC、一个远传压力传感变送器及若干机械电气辅助部件构成.主要功能如下：
①水泵提供符合生产工艺参数标准的供水功能.
②管道上的压力传感变送器将管道水压力转换成4～
20 mA标准信号.
③变频调速器通过调节水泵转速来调整管道中水流量.
④PLC用于水泵之间控制逻辑变换、控制及水压的调节参数的数据运算和传送等.
⑤辅助机械、电气回路用于自动控制故障情况下的手动操作,杜绝由于突然断水引发的铸井爆炸事故.
3.2 恒压供水系统原理
竖井铸造恒压供水系统中压力传感变送器将供水管道压力信号转换成标准4～20 mA电流信号再经PLC的机架上的PID模块运算传输送给变频器和上位工业控制服务器,并在上位服务器（SCADA-高密度数据采集系统）的监控下由PLC给出控制信号直接调整循环水泵电动机的转速使管道的压力稳定,由此构成PID控制的压力闭环控制系统.
铸造准备阶段由于供水量较低,变频器控制一台水泵运行即可满足要求；当竖井铸造生产逐步转入生产准备末段时,用水量增大到变频器全速运行无法保证管道的压力时,依据工艺技术参数及PLC程序设定的“切换频率”,PLC自动将工作在变频状态下的水泵电机切换转到工频运转,同时将另一台水泵进行变频器起动,然后并入供水系统,保证管道压力稳定.若两台供水泵全速运转仍无法满足生产工艺要求,则重复上一过程将另一台水泵投入变频运行.
当用水量减少时,控制系统逆向执行上述水泵“并入”过程,以保证整个生产系统供水管道压力始终按照工艺曲线的标准运行.
4 恒压供水系统硬件选择
4.1 变频器
基于对变频器的型式、容量、箱体结构并在保证可靠地满足工艺参数标准条件下,选用西门子MICROMASTER430型通用变频器.
4.2 可编程序控制器（PLC）
依据铸造生产系统要求和工艺控制功能,选用西门子S7-200系列的CPU224型.S7-200是模块化小型PLC,性能能够满足应用要求,I/O点数为14/10,具有较多可选择的扩展功能模块,系统具备较强冗余性能,编程采用STEP7-Micro/win,提供良好的编环境和在线调试功能.
4.3 水泵及其电动机的选择
根据产品工艺标准对循环水量的变化曲线和水泵机组的效率、功率因素等外部条件来确定.选择原则：扬程应大于实际供水需要；全部水泵流量总和大于生产需要流量；水泵扬程应在特性曲线的高效工作区内；选用型号相同的水泵.在本案中三台主泵、主泵电机型号、容量及辅助水泵的选型均要求相同,有利于在同一变频器控制下正常工作.
4.4 压力传感变送器的选择
为保证控制系统的抗干扰性和提高可靠性采用了4～20 mA输出的压力传感变送器.压力传感器变送器是将供水管道的压力信号变成4～20 mA的模拟量信号,作为西门子PLC模拟量输入模块的输入.
结论：关于对写作竖井论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文竖井施工论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
变频恒压供水系统
摘 要：传统供水的方式主要有市政直接供水、天台供水等。市政直接供水方式的缺点主要是不能保持管道中水压的恒定，会影响部分设备，使其不能正常工作；天。
基于ET200G150变频器和PLC自动化控制
摘 要：使用ET200远程分站实现了PLC對G150变频器的调速，详细介绍了PLC中控制字的含义和设置方式，并重点阐述了变频器参数的调试过程。。
PLC控制变频器应用
摘要：现阶段我国的全面改革发展过程中，在科学技术的发展上也有着很大的进步，一些新的技术在实际生产生活当中的应用也愈来愈广泛。电力电子技术的发展使。