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          集中水冷卻系統(tǒng)的電氣控制

          作者: 時間:2018-08-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          0 引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/387817.htm

          隨著國防事業(yè)和工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,對各種特殊材料的應(yīng)用越來越廣泛,故各企業(yè)相繼需要的各種形式的真空爐也越來越多。過去,一臺真空爐配置一套冷卻系統(tǒng),其弊端是總的造價高、運(yùn)行成本昂貴、設(shè)備占地面積大、冷卻水流量和溫度不能很好的得到保證。那么,能否選用一套技術(shù)比較先進(jìn)、自動化程度高的集中水冷卻系統(tǒng)來解決上述問題呢?經(jīng)過多方的考察論證,認(rèn)為集中冷卻系統(tǒng)完全可以解決上述問題,并且根據(jù)現(xiàn)有的科技水平,可以使此系統(tǒng)不但能滿足各真空爐的工藝要求,而且具有造價低、可靠性高的優(yōu)勢,并且可以實(shí)現(xiàn)智能無人值守功能。目前,該集中水冷卻系統(tǒng)在西安某大型軍工企業(yè)的項(xiàng)目中已成功運(yùn)行了三年多。

          1 集中水冷卻系統(tǒng)介紹

          1.1 系統(tǒng)性能要求

          為保證企業(yè)十幾臺真空爐的可靠運(yùn)行,使冷卻用水的流量、壓力、溫度符合要求,根據(jù)實(shí)際情況對集中水冷卻系統(tǒng)提出的性能要求為:

          1)要求冷卻水的壓力和流量滿足各真空爐的運(yùn)行需要;

          2)冷卻水的溫度≤31℃;

          3)冷卻水采用軟化水,并且要求循環(huán)使用;

          4)系統(tǒng)全自動化、可靠性高、有故障自動識別能力;

          5)系統(tǒng)具有各種報警保護(hù)功能。

          1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

          集中水冷卻系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。軟化水處理設(shè)備將自來水制備成軟化水,存于地下的循環(huán)水池中,4 臺大功率的自吸循環(huán)泵將循環(huán)水池中的軟化水送給各真空爐。在送到真空爐之前,軟化水在汽水混合冷卻器中被冷卻,汽水混合冷卻器由熱交換器、2臺噴淋泵和3 臺排風(fēng)機(jī)組成,熱交換器由帶有切擠翅片的紫銅管焊接而成。

          2 電氣系統(tǒng)設(shè)計

          2.1 電氣系統(tǒng)的設(shè)計思想

          1)系統(tǒng)采用集中方式;

          2)系統(tǒng)具有自動運(yùn)行方式,同時兼有手動操作功能;

          3)要求操作簡單明了;

          4)系統(tǒng)具有故障識別、判斷能力和處理故障的應(yīng)變能力;

          5)為提高可靠性和節(jié)約成本,要求4 臺循環(huán)水泵互為備用,并且1臺為變頻器所;

          6)要求2 臺噴淋泵互為備用;

          7)根據(jù)水的壓力能夠自動切換循環(huán)水泵;

          8)根據(jù)冷卻水的溫度,能夠自動啟動噴淋泵、各排風(fēng)機(jī)、供水電動閥;

          9)具備各種聯(lián)鎖保護(hù)功能。

          2.2 系統(tǒng)硬件的組成

          該集中水冷卻系統(tǒng)由1 套可編程器(PLC)、1 臺變頻器、、檢測顯示儀表等組成,如圖2 所示。

          控制系統(tǒng)以PLC 為核心,所有的設(shè)備通過PLC 得以控制,PLC 具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、可維護(hù)性好等特點(diǎn);變頻器(VVVF)用于啟動各循環(huán)水泵,并且始終保持有一臺水泵在變頻運(yùn)行;現(xiàn)場采集到的溫度、壓力信號不但送顯示儀表顯示,而且將該信號送PLC,PLC根據(jù)接收到的溫度、壓力信號自動控制變頻器、循環(huán)水泵、噴淋泵、排風(fēng)機(jī)、電動閥等的運(yùn)行;各個設(shè)備的各種狀態(tài)、故障等也通過PLC分析以后顯示出來。

          2.2.1 PLC的選用

          PLC 選用日本OMRON公司的CQM1H 型,模塊配置如下。

          PLC 主機(jī)CQM1H-CPU51 1塊

          PLC 電源CQM1-PA206 1塊

          16 路DI模塊CQM1-ID212 2塊

          16 路DO模塊CQM1-OC222 3塊

          4 通道AI模塊CQM1-AD042 2塊

          2 通道AO模塊CQM1-DA022 1 塊

          模擬量電源模塊CQM1-IPS01 1塊

          模擬量電源模塊CQM1-IPS02 1塊

          2.2.2 變頻器的選用

          變頻器選用ABB公司的ACS401 型。該變頻器可靠性高,其內(nèi)部建立有多個應(yīng)用宏,因此使參數(shù)的設(shè)定非常容易,其用于閉環(huán)過程控制的PID宏功能十分強(qiáng)大,集中水冷卻系統(tǒng)恒壓控制的PID 調(diào)節(jié)就應(yīng)用了該P(yáng)ID 宏。圖3 為循環(huán)水泵控制電氣圖,KA 用于變頻器的啟動,KM1A、KM2A、KM3A、KM4A為各循環(huán)泵選擇變頻器控制運(yùn)行的接觸器,KM1B、KM2B、KM3B、KM4B為各循環(huán)泵選擇市電供電運(yùn)行的接觸器。

          2.3 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)

          系統(tǒng)軟件程序包括手動控制與自動控制、安全保護(hù)和故障報警三部分。


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