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1風機變頻調速的作用

變頻調速技術有機的結合了其他技術和設備的優(yōu)點，在調速系統(tǒng)中具有無可比擬的競爭優(yōu)勢，同其他調速方式相比，變頻器不僅體積相對較小，具有較高的精度和較輕的質量，還采用了一系列的先進工藝，具有多樣的應用功能，另外，變頻器操作簡單易行，具有較高的可行性，在一定意義上為其廣泛應用奠定了堅實的基礎。所以，近年來，變頻器在工業(yè)領域中得到了廣泛的應用。除此以外，變頻器具有較低的成本，在調速系統(tǒng)中的應用也將產生更加積極的意義。變頻器調速系統(tǒng)應用一方面能夠通過降低能源消耗，有效的節(jié)約機械設備的運行成本，另一方面也能創(chuàng)造更好的節(jié)能效果。具體而言，風機變頻調速具有以下突出作用：首先，變頻調速能夠促進沖擊電流的減小，進而有效的防止電機啟停時由電流沖擊造成的一系列不良影響。其次，變頻調速輸入端子有正負之分，大大的減少了由交替切換造成的故障問題，減輕了相關工作人員的工作負擔。第三，風機以及電機等設備采用變頻調節(jié)時，可以根據(jù)負荷率的實際情況及時靈活的調整自身的轉速，大大的減少了相關設備的磨損，延長了維護周期和設備的使用年限，有利于保障生產的持續(xù)、正常運行，節(jié)約了維護、檢修的費用。

2基于PLC的變頻器調速系統(tǒng)總體設計

2．1系統(tǒng)技術要求

首先，基于PLC的變頻器節(jié)能自動通風系統(tǒng)中，通風機能夠開展軟啟動，靈活地切換運行方式，通風機的運行狀態(tài)可以在工頻以及變頻之間進行調整。其次，運行狀態(tài)為變頻的通風機能夠以管網阻力的具體實際情況為依據(jù)對自身的轉速進行自動化的調節(jié)，使風機的風量始終能夠滿足實際的需求，另外，還能夠以有害氣體的濃度為依據(jù)對通風機的轉速進行自動化的調整，減少或者杜絕了有害氣體濃度過高造成的影響。發(fā)生異常情況時，變頻器調速系統(tǒng)能夠及時的進行報警，并采取行之有效的處理措施，對風機的狀態(tài)進行適當?shù)恼{整。最后，綜合應用上位機控制軟件以及PLC進行監(jiān)控系統(tǒng)的設計，能夠以在線控制的方式對通風機的局部運行情況進行監(jiān)視、控制以及管理，并以有關的參量為依據(jù)開展實時性的監(jiān)控。

2．2系統(tǒng)整體設計方案

基于PLC的變頻器調速系統(tǒng)是以PLC為主控單元，以變頻通風機為被控元件，以有害氣體濃度為主控參數(shù)的，以模糊控制為具體的控制算法。PLC能夠運用傳感器及時的在內存中錄入有害氣體的濃度，通過模糊控制對變頻器的輸出進行調節(jié)，以此對風機的轉速進行全面的控制，實現(xiàn)清新空氣、環(huán)保節(jié)能的效果。一般情況下，通風系統(tǒng)包含了觸摸屏、氣體傳感器、PLC、變頻器以及通風機等基本的設施設備和技術，其工作方式具有自動、手動以及工頻三種，其中，手動調頻方式為開環(huán)控制系統(tǒng)，自動調頻方式為閉環(huán)控制系統(tǒng)。在發(fā)生故障等異常情況時，工作方式能夠進行自動化的調節(jié)，有利于維護生產運行的穩(wěn)定性以及安全性。

2．3系統(tǒng)硬件選擇

系統(tǒng)設計經過驗證具有一定的可行性后，設計意圖的實現(xiàn)必須依靠硬件的有力支撐，所以，硬件的選擇相當關鍵。首先，PLC型號的選擇要充分的考慮系統(tǒng)的實際需要，特別是要充分的考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及控制的精度。另外，PLC還要具備較快的執(zhí)行速度和較為齊全的通訊功能，只有這樣，才能切實的滿足工廠自動化的需求，全面的提高系統(tǒng)的控制能力以及靈活性，保障指令具有較快的執(zhí)行速度。其次，在選擇變頻器時，要綜合全面的考慮變頻器的性能、功能、運行狀況以及參數(shù)設定，為系統(tǒng)提供更加豐富的應用功能，切實的提高控制力度和速度，實現(xiàn)對電路、電壓以及相關設備的保護，有效的規(guī)避故障問題。在選用通風機時，要考慮其具體的配置和運行狀況，盡量的選擇具有較高強度、較輕重量以及較好的通風機。在選擇觸摸屏時，要重點考慮觸摸屏的顯示和保密功能、參數(shù)的修改以及設置功能，要優(yōu)先選用具有較快的觸鍵反應、較豐富的系統(tǒng)和用戶畫面的觸摸屏，另外，要能夠對變頻器的工作狀態(tài)進行實時的監(jiān)控和控制。最后，由于系統(tǒng)監(jiān)測精度同有害氣體濃度息息相關、密不可分，所以，氣敏傳感器的選用相當關鍵。在選用氣敏傳感器時，要充分考慮工藝、材料以及敏感性，能夠對有關場所和設備的氣體檢驗提供報警、提醒等功能。

3基于PLC的變頻器調速系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)設計質量的高低同硬件以及軟件的組合有著緊密的聯(lián)系，所以，系統(tǒng)軟件設計也是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。1）通信程序設計原則。通信系統(tǒng)作為通風系統(tǒng)中不可或缺的構成，對系統(tǒng)的整體性能有著深刻的影響。通信系統(tǒng)不僅可以以其良好的可靠性、穩(wěn)定性以及較大的容量服務于通風系統(tǒng)，還能在故障發(fā)生時提供一定的解決措施，有利于維護系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。一般情況下，通信設計的原則包含開放性、標準性、可行性以及經濟性等，本文在此就不進行深入的研究了。2）系統(tǒng)主程序設計。系統(tǒng)控制程序主要包含五個部分。其中，主控制程序主要是對工頻、手動以及自動等運行方式進行控制，調用程序以及設置時間，當有害氣體濃度超過一定的范圍時及時的進行報警，當發(fā)生異常情況或者有關的設備發(fā)生故障時，進行報警并提供相應的解決措施，能夠充分的保障系統(tǒng)的正常運行。子程序0可以初始化有關的參數(shù)，執(zhí)行完控制程序后，當風機運行是以自動變頻的方式時，子程序0就會得到應用。當有害氣體濃度極限值超出了有關的范圍時，在子程序調用前，還應對拓展模塊的存在性進行仔細的檢驗，對電源的實際狀況進行檢查，一旦發(fā)生異常情況時，就要及時的關閉主程序；當一切正常后接下來就調用子程序2，子程序2的主要功能在于對有害氣體的濃度進行采集，并計算有關數(shù)值的平均值。當有害氣體濃度值超過一定范圍時，中斷程序就要進行斷電標志的設置，否則，就進行寄存器的錄入，將電壓值轉化為數(shù)字量，并通過模擬控制器對通風機變頻方式進行調節(jié)。在主程序中，中斷程序的執(zhí)行次數(shù)是以設置的中斷控制時間為依據(jù)的。

4結語

雖然我國經濟的發(fā)展取得了令人矚目的成效，然而不容忽視的是我國目前也面臨著巨大的能源緊缺問題和壓力，特別是相比于發(fā)達國家，我國電量消耗相當?shù)木薮螅娔艿睦寐什桓撸瑢洕目沙掷m(xù)發(fā)展造成了嚴重的影響。而對基于PLC的變頻器調速系統(tǒng)設計進行深入的研究不僅能夠有效地節(jié)約能源，還能創(chuàng)造巨大的經濟效益、社會效益以及生態(tài)效益，同時，基于PLC變頻通風系統(tǒng)的應用有著較強的可行性，具有美好的發(fā)展前景，因此，本文的研究有著深刻的意義。

作者：范春明 單位：山西焦煤西山煤電晉興能源有限公司斜溝煤礦