1、【論文題目】 冷卻塔風機變頻控制本設計的內容是PLC控制的冷卻塔風機變頻控制系統，主要用到了PLC、觸摸屏和變頻器。冷卻塔風機變頻控制系統配備有一臺變頻器，對一臺風機進行變頻控制，其余兩臺風機工頻運行；根據出水溫度的變化來控制工頻運行風機的起動和停止，實現對水溫的初步調節，并對一臺風機進行變頻控制，對水溫進行微調，從而使冷卻塔內的水溫控制在一個穩定的狀態。關鍵詞：可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏隨著變頻技術的不斷發展和人類節能意識的提高，各種變頻裝置的應用已在全球各行業產生了顯著的經濟效益。【設計方案】 通過安裝在出水總管上的溫度傳感器，把出水溫度信號變成4-20mA的標準信號送入PLC

2、的模擬輸入模塊，并最終轉換為相應的數值（BCD碼），通過編好的PLC程序，得出的此數值和在觸摸屏設定的溫度值進行比較，得到一比較參數，送給變頻器，由變頻器控制一臺電機的轉速，并根據出水溫度的高低，由PLC控制工頻啟動的風機的數量，使冷卻塔的回水溫度控制在設定的溫度上。 圖1-1 冷卻塔風機變頻控制系統原理圖圖1-1為冷卻塔風機變頻控制系統，其中變頻器的作用是為電機提供可變頻率的電源，實現電機的無機調速；溫度傳感器的作用是檢測出水管的水溫；人機界面主要是通過和PLC通訊，實時顯示水溫、電機頻率，并可設定相關的給定值。如圖所示，共有三臺風機，其中M3是變頻控制的，M1和M2是工頻控制的。當系統供電

3、開始時，三臺風機處于待機狀態，根據出水溫度的變化，自動運行系統。當出水溫度達到設定的開機溫度時，變頻風機M3開始變頻運轉；如溫度繼續上升，水溫超出工頻啟動的設定值，且M3變頻風機上升到全頻運行，開啟M1風機工頻運轉；如溫度繼續上升，開啟M2風機工頻運轉。如M3運轉頻率達到50.0HZ，M2、M3也工頻運轉，且溫度達到報警上限值，則系統會產生一個報警。當溫度下降到工頻啟動的設定值時，M2風機停止運轉；如溫度繼續下降，M1風機停止運轉；當溫度下降到一定的下限值和M3的運轉頻率低于一定的值時，M3風機停止運轉。 【系統控制要求】 1 三臺風機的基本工作方式方式一：3#風機變頻運行方式二：3#風機變頻

4、運行 1#風機工頻運行方式三：3#風機變頻運行 1#風機工頻運行 2#風機工頻運行 2 三臺風機啟動時有延時，減小電流過大時對其它用電設備的沖擊； 3 有完善的報警功能； 4 對風機的操作有手動和自動兩種控制功能。 5 傳感器 選用PT100，將4-20mA的信號送入模擬輸入模塊；6 變頻器 選用施耐德的ATV28，該產品具有過熱和過流保護、電源欠壓和過壓保護、缺相保護等功能；通過PLC模擬量輸出端子來控制變頻器的頻率，從而達到風機速度跟隨溫度給定，保證冷卻塔水溫的恒定。 變頻器主要參數設定 代 碼 說 明 設 定 ACC Acceleration-s 5sDEC Deceleration-s

5、 5sTCC TermStripCon 2WTCT Type 2 Wire LEL CrL AI2 min Ref 4mA CrH AI2 max Ref 20mA 7 PLC及模塊 采用施耐德Neza系列產品的TSX08CD12R8D和TSX08EA4A2，前者為CPU本體，帶有12點輸入，8點繼電器輸出，有實時時鐘，24VDC電源；后者為擴展模塊，模擬量4路入，2路出，12位精度。 輸入輸出點的地址分配表 代碼 地址編號 注釋 SA1 %I0.00 自動 SA2 %I0.01 3#風機運行 KA1 %I0.02 1#風機運行 KA2 %I0.03 2#風機運行 KM1 %I0.04 急停

6、KM2 %I0.05 自動啟動 ES %I0.06 自動停止 SB7 %I0.07 1#風機故障 SB8 %I0.08 2#風機故障 FR1 %I0.09 變頻器故障 FR2 %I0.10 備用 VF %I0.11 備用 KA5 %Q0.00 3#風機運行 KA6 %Q0.01 1#風機運行KA7 %Q0.02 2#風機運行KA8 %Q0.03 自動啟動燈EL1 %Q0.04 1#故障EL2 %Q0.05 2#故障EL3 %Q0.06 3#故障HA %Q0.07 報警 【電氣控制系統原理圖】 電氣控制系統原理圖包括主電路圖3-1、控制電路圖3-2和PLC接線圖3-3。 1 主電路圖如圖3-1所

7、示為系統的電機控制系統主電路圖。三臺電機分別為M1、M2、M3。接觸器KM1、KM2分別控制M1和M2的工頻運行；M3為變頻控制；QF1、QF2、QF3分別為三臺風機電機主回路的隔離開關；FR1和FR2為M1和M2風機電機的過載保護用的熱繼電器；QF4為開關電源的主電路的隔離開關；QF5為控制電路的主電路的隔離開關。 圖3-12 控制電路圖下圖所示為風機電機的控制系統電路圖。圖中有手動/自動選擇開關，手動運行時，可用SB1、SB3和SB5控制三臺風機工頻或變頻的起動，SB2、SB4、SB6可停止三臺風機。自動運行時，系統在PLC程序控制下運行，KA5、KA6、KA7、KA8是與PLC輸出端連接的中間繼電器KA5、KA6、KA7、KA8的常開觸點。圖中的LB1LB8是各種指示燈，顯示三臺風機和系統的狀態。 3 PLC外圍接線圖 4系統程序設計 本程序較為簡單，只需編寫一段主程序就可以。在程序中，有初始化處理、邏輯運算及報警處理等。以下是其中的一段程序。 【參考文獻】（1）江秀漢主編 可編程控制器原理及應用西安：西安電子科技大學出版社，1993年（2）施耐德電氣