煤泥泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

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1、能源技術(shù)與管理2014年第39卷第1期166EnergyTechnologyandManagementV0I．39No．1doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2014．01．066煤泥泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)甲，審范學(xué)強(qiáng)，景興成(1．江蘇煤礦安全監(jiān)察局徐州監(jiān)察分局，江蘇徐州221006；2．徐州礦務(wù)集團(tuán)龐莊煤礦，江蘇徐州221141)[摘要]為了解決洗煤廠煤泥泵高負(fù)荷啟動(dòng)的問題，利用PLC、變頻器、繼電器等設(shè)計(jì)了一套多功能變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)適應(yīng)于高負(fù)荷變頻設(shè)備，同時(shí)具有滿足生產(chǎn)要求、抗干擾能力強(qiáng)、

2、消除安全隱患、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能運(yùn)行等特點(diǎn)。[關(guān)鍵詞]煤泥泵；PLC；變頻器；節(jié)能[中圖分類號(hào)]TD451．9[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1672_9943(2014)01-0166-03系統(tǒng)，以解決煤泥泵高負(fù)荷啟動(dòng)的難題，同時(shí)為了0引言適應(yīng)節(jié)能減排需要，應(yīng)兼并變頻調(diào)速的功能?。目前，煤炭洗選技術(shù)正在由粗放型向高效節(jié)1系統(tǒng)控制回路設(shè)計(jì)能型轉(zhuǎn)變。洗煤廠水洗煤泥保持排放的順暢，關(guān)系到洗煤廠的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。其中的煤泥泵即是煤泥排變頻器是該系統(tǒng)的核心設(shè)備，也是系統(tǒng)的執(zhí)放過程中的核心設(shè)備，其能否正常工作關(guān)系到洗行機(jī)構(gòu)。由它來控制煤泥泵的

3、轉(zhuǎn)速大小，可以達(dá)到煤效率。某洗煤廠用l臺(tái)135kW的水泵來排放調(diào)節(jié)排泥排放快慢的目的。根據(jù)該洗煤廠中煤泥煤泥。由于煤泥比較稠密、質(zhì)量大且?guī)в姓承?，?dǎo)泵的銘牌數(shù)據(jù)，以設(shè)備的穩(wěn)定、節(jié)能及可靠性為最致其被排放時(shí)非常困難。該煤泥泵的實(shí)際工作功終目的，參考市場(chǎng)中各類變頻器的性價(jià)比，綜合考率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于135kW。原先該泵采用星三角降壓慮后決定選用西門子MM430系列中160kW級(jí)啟動(dòng)，星三角轉(zhuǎn)換時(shí)間為6S，瞬間啟動(dòng)的實(shí)際電變頻器。利用PLC、繼電器、斷路器、指示燈等低壓流高達(dá)1200A，以致于短時(shí)間內(nèi)燒壞數(shù)臺(tái)水泵。電器]，設(shè)計(jì)了一套多

4、功能變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。其針對(duì)這種現(xiàn)狀，需要設(shè)計(jì)一種合理的軟啟動(dòng)控制實(shí)際控制電路如圖1所示。V—NQA1．變頻運(yùn)行接觸器；QA2．工頻運(yùn)行接觸器；sT．手動(dòng)停止按鈕；sK．手動(dòng)啟動(dòng)按鈕；．集控停止按鈕；JK．集控啟動(dòng)按鈕；KF．自保繼電器；sD、JK．分別為操作回路中轉(zhuǎn)換開關(guān)手動(dòng)和集控；BP、GP．分別為運(yùn)行回路中轉(zhuǎn)換開關(guān)變頻和工頻；HL1．變頻指示燈；HL2．工頻指示燈；HL3．電源指示；DDBE．電機(jī)綜保；QF．?dāng)嗦菲?；FU．熔斷器。圖1煤泥泵變頻調(diào)速控制電路2014年2月Feb．．2014范學(xué)強(qiáng)，等煤泥泵變頻調(diào)速控制系

5、統(tǒng)設(shè)計(jì)167現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制：當(dāng)斷路器QF閉合后，如需要PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線與智能從站MM430實(shí)現(xiàn)通現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制煤泥泵，需要旋轉(zhuǎn)操作回路中的轉(zhuǎn)訊。PLC通過發(fā)送啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、速度設(shè)定等換開關(guān)到sD檔，按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SK就可以啟動(dòng)煤指令來控制變頻器。變頻器可將運(yùn)行速度、運(yùn)行頻泥泵了?；芈分械闹虚g繼電器KF實(shí)現(xiàn)自保持。點(diǎn)率等參數(shù)回饋到PLC，在STEP7上在線監(jiān)測(cè)。該動(dòng)按鈕sT為手動(dòng)停止按鈕。在現(xiàn)場(chǎng)通過手動(dòng)控制通訊方式簡(jiǎn)單，易操作，抗干擾能力強(qiáng)，得到了廣方式來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。泛應(yīng)用。本系統(tǒng)則采用PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)

6、進(jìn)行通訊。遠(yuǎn)程集中控制：當(dāng)斷路器QF閉合后，如需要3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程集中控制煤泥泵，需要旋轉(zhuǎn)操作回路中的轉(zhuǎn)換開關(guān)到JK檔。將通過PLC遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)開關(guān)3．1PLC程序設(shè)計(jì)JK和停車開關(guān)J]r的通斷。通過PLC，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)變PLC通常采用結(jié)構(gòu)化編程，即將系統(tǒng)中各個(gè)頻器的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)集控控制。獨(dú)立功能的應(yīng)用程序編寫成不同的功能塊，主程當(dāng)操作回路已啟動(dòng)，KF得電后，常開接點(diǎn)閉序依次對(duì)這些功能塊進(jìn)行組織和調(diào)用。這種編程合實(shí)現(xiàn)自保持，同時(shí)接通下面的控制回路?？刂苹胤椒ㄟm用于復(fù)雜的工程項(xiàng)目，所編寫的程序具有路中，由轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇性接通

7、變頻或工頻的接程序標(biāo)準(zhǔn)化、部分功能程序?qū)崿F(xiàn)通用、易于修改和觸器，決定煤泥泵的輸入電源。另外，變頻接觸器調(diào)試、結(jié)構(gòu)清晰適合于后期維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)也QA1和工頻接觸器QA2實(shí)現(xiàn)互鎖，確保提供煤泥采用這種編程程序，所有功能塊都在主程序中調(diào)泵唯一的電源。正常情況下，煤泥泵以變頻方式啟用，結(jié)構(gòu)如圖2所示。動(dòng)和運(yùn)行，只有當(dāng)變頻器出現(xiàn)緊急情況時(shí)才切換開始初始化AI、DI讀入H通訊程序處理到工頻方式工作。結(jié)束)．—_一AO、DO輸出}．—J其他功能模塊2變頻調(diào)速控制圖2PLC程序流程圖2．1控制器選型3．2上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì)由于該系統(tǒng)采用西

8、門子變頻器，為了通訊的煤泥泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件是該可靠性，該系統(tǒng)選用西門子S7—300系列型號(hào)為系統(tǒng)的眼睛，直觀地顯示煤泥泵的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。313C一2DP的PLC。相對(duì)于高端設(shè)備來說，該系列因此，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、美觀、易操作的上位機(jī)軟件系統(tǒng)PLC具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，功能強(qiáng)大，具有也是該系統(tǒng)的