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1、温度模拟信号（4-20MA） PLC控制的冷却塔风机变频控制系统2009年10月22日星期四 06:30 P.M.PLC控制的冷却塔风机变频控制系统，主要用到了 PLC、触摸屏和变频器。冷却塔风机变频控制系统配备有一台变频器，对一台风机 进行变频控制，其余两台风机工频运行；根据出水温度的变化来控制工频运行风机的起动和停止，实现对水温的初步调节，并对一台 风机进行变频控制，对水温进行微调，从而使冷却塔内的水温控制在一个稳定的状态。设计方案：通过安装在出水总管上的温度传感器，把出水温度信号变成4-20mA的标准信号送入PLC的模拟输入模块，并最终转换为 相应的数值（BCD码），通过编好的PLC程序
2、，得出的此数值和在触摸屏设定的温度值进行比较，得到一比较参数，送给变频器，由 变频器控制一台电机的转速，并根据出水温度的高低，由PLC控制工频启动的风机的数量，使冷却塔的回水温度控制在设定的温度上。 冷却塔风机变频控制系统原理图：上图为冷却塔风机变频控制系统，其中变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无机调速；温度传感器的作用是检测 出水管的水温；人机界面主要是通过和PLC通讯，实时显示水温、电机频率，并可设定相关的给定值。如图所示，共有三台风机，其 中M3是变频控制的，Ml和M2是工频控制的。当系统供电开始时，三台风机处于待机状态，根据出水温度的变化，自动运行系统。 当出水温度达
3、到设定的开机温度时，变频风机M3开始变频运转；如温度继续上升，水温超出工频启动的设定值，且M3变频风机上 升到全频运行，开启 Ml 风机工频运转；如温度继续上升，开启 M2 风机工频运转。如 M3 运转频率达到 50.0HZ， M2、 M3 也工频运 转，且温度达到报警上限值，则系统会产生一个报警。当温度下降到工频启动的设定值时，M2风机停止运转；如温度继续下降，Ml 风机停止运转；当温度下降到一定的下限值和 M3 的运转频率低于一定的值时， M3 风机停止运转。系统控制要求：l 三台风机的基本工作方式方式一：3#风机变频运行方式二：3#风机变频运行 1#风机工频运行方式三：3#风机变频运行
4、1#风机工频运行 2#风机工频运行2 三台风机启动时有延时，减小电流过大时对其它用电设备的冲击；3 有完善的报警功能；4 对风机的操作有手动和自动两种控制功能。5 传感器 选用 PT100 ，将 4-20mA 的信号送入模拟输入模块；6变频器 选用施耐德ATV28，该产品具有过热和过流保护、电源欠压和过压保护、缺相保护等功能；通过PLC模拟量输出端子来控 制变频器的频率，从而达到风机速度跟随温度给定，保证冷却塔水温的恒定。电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图和PLC接线图。1、主电路图：如图所示为系统的电机控制系统主电路图。三台电机分别为Ml、M2、M3。接触器KM1、KM2分别控制Ml
5、和M2 的工频运行；M3为变频控制；QF1、QF2、QF3分别为三台风机电机主回路的隔离开关；FR1和FR2为Ml和M2风机电机的过载保 护用的热继电器；QF4为开关电源的主电路的隔离开关；QF5为控制电路的主电路的隔离开关。RSTNPP*UFP.19if1it 0t 0K2PLC4- 寸 CXJHKFLJPT IDG.羊PLC吕关砥浪D 匚 24r2、控制电路图：下图所示为风机电机的控制系统电路图。图中有手动/自动选择开关，手动运行时，可用SB1、SB3和SB5控制三台 风机工频或变频的起动，SB2、SB4、SB6可停止三台风机。自动运行时，系统在PLC程序控制下运行，KA5、KA6、KA7
6、、KA8是 与PLC输出端连接的中间继电器KA5、KA6、KA7、KA8的常开触点。图中的LB1LB8是各种指示灯，显示三台风机和系统的状 态。严“网tr 返TT手勒 I_E斗3 LE26L7KA 3to PLC“4KA5KM1KA JKA8KALJBSLLJ6KAS切4丰吋启运讦凤扒1J+得止2呻毎止34(止自动运动働 延行样示 擂示 帝示 行描乖止播示KA KA7rpi KA3X KA&2#耳拉 爲讦严&3 、 PLC 外围接线图匚5!1EM自辱CP人机畀面FROM VZF i J悴甘 冈罠凤 机机机 运匡运 行疔行O | O | S C3| O | O| O| D| O| oi 口| C
7、| 口 1 O O|S| OJ a| 口 16 O| O| O| o|O| O| O| O | O| 0(0匚举并1,2 1,3 1严 e】戶 中【趕炉qci u iJ1一1_F1_1_i!riiiiiO PUhJ1 o 尸口WE应O COMI O -actiVEJO 酥o ixu亡d DODl DaD-3 Cl 亡亡它 tOM VC 10 COMii bi ir 1 i iv 1I1Id1llIO 1 U 1 Of Ol Q 1 Ol Ol Ol O-l Ql Ol oi Ol O1 Qlo fO O Ol Ql Ol Ol Ql Ol Ul Q P 1 Ol QfO4系统程序设计：变频器主
8、要设定代码说明设定ACCAcceleration s5SDECDeceleration s5STCCTermStripCon2WTCTType2WireLELCrLA12minRef4mACrHA12maxRef20mAPLC 及模块采用施耐德Neza系列产品的TSX08CD12R8D和TSX08EA4A2,前者为CPU本体，带有12点输入，8点继电器输出，有实时时钟，24VDC 电源；后者为扩展模块，模拟量4路入，2 路出，12 位精度。输入输出点的地址分配表代码地址编号注释SAI%I0.00自动KA2%I0.013#风机运行KM1%I0.021#风机运行KM2%I0.032#风机运行ES%I0.04急停SB7%I0.05自动启动SB8%I0.06自动停止FR1%I0.071#风机故障FR2%I0.082#风机故障VF%I0.09变频器故障%I0.10备用%I0.11备用KA5%Q0.003#风机运行KA6%Q0.011#风机运行KA7%Q0.022#风机运行KA8%Q0.03自动启动灯ELI%Q0.041#故障EL2%Q0.052#故障EL3%Q0.063#故障HA%Q0.07报警
