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摘要： 主要介绍了西门子PLC控制变频器在除尘器引风机上的应用。工厂里的粉尘排放是企业当前的一个重要的环保治理点。在目前环保除尘方面，布袋除尘器的除尘效果仍然占优势。布袋除尘器装置上面所匹配的引风机的风量直接关系到除尘器的除尘效果。引风机的风量主要依靠变频器的速度改变来调节。
关键词： PLC; 变频器; 引风机; 除尘; 环保
中图分类号： TP29 文献标识码： A
Application of Siemens PLC control frequency converter in induced fan of dust collector
LU Yan1， REN Hong-qi 2
（1. Henan Lvyuan Xinxing Environmental Protection Equipment Co.， Ltd.， Hebi 458030， China;
2. Shandong Luli Iron and Steel Co.， Ltd.， Shouguang 262724， China）
Abstract： This paper mainly introduces the application of Siemens PLC control frequency converter in the induced fan of dust collector. The dust emission in the factory is an important environmental protection point of the enterprise. At present， in the aspect of environmental protection and dust removal， the dust removal effect of bag filter is still dominant. The air volume of the induced fan of dust collector matched on the bag type dust remover is directly related to the dust removal effect of the dust remover. The air volume of induced fan of dust collector is mainly regulated by the speed change of frequency converter.
Key words： PLC; frequency converter; induced fan of dust collector; dust removal; environmental protection
1 引言
工厂里的粉尘排放是现代化企业的一个重要的环保治理点，布袋除尘器的除尘效果直接影响着粉尘的排放浓度，而在布袋除尘器里面扮演重要角色的莫过于引风机，引风机转速太快则会把部分粉尘带出除尘器箱体，，转速太慢，除尘器箱体吸收烟尘不彻底，使烟尘得不到处理。大型企业里所使用的引风机大多数功率都是较大，合理的引风机速度在保证除尘效果的同时，还能给企业节省能源效益，而且能够延长除尘器的使用寿命。
林丰铝业设计有多台熔炼炉，在熔炼炉前均有有一台烟罩，烟罩的打开和关闭由电动阀门控制，在生产中填料时，炉门上的烟罩打开，引风机把熔炼炉中冒出烟尘吸到除尘器箱体里面，通过除尘器进行收尘。在连续生产过程当中，填料时段不同，炉门烟罩开启的时间也不同，烟罩的开关造成烟尘浓度不同，也就需要不同的风量，此时引风机的风量大小需要根据实际生产情況，通过变频器调节电机的速度来实现，除尘器的引风机的控制当中，这种调速系统给企业实现了节能高效。变频器具有的各种保护，保证引风机更可靠的运行。除尘引风系统如图1所示。
2 除尘器引风机系统控制的原理
该系统由西门子可编程控制器200SMART系列PLC，和模拟量输入和输出模块以及西门子变频器组成，将各个熔炼炉烟罩前的电动阀的开信号作为PLC的输入信号接到PLC里面，PLC的输出信号通过中间继电器中转到西门子变频器的输入信号，控制变频器的启停。变频器的转速给定由模拟量输出模块控制。
引风机功率200KW，变频器选用西门子G120型号的200KW的变频器，该变频器具有支持硬件模块热插拔，使用灵活，方便维护等特点.由于本系统运行需求三个电动阀的开关状态，对应不同三个的转速，这样方可对电动机实现多段速的可变调速。监控画面使用昆仑通态触摸屏上显示系统运行的实时状态。
3 除尘器引风机系统硬件设计
在此除尘器引风机系统中，根据系统控制原理列出PLC 的输入和输出地址清单，并绘制变频器接线原理图。如图2所示。
I0.0 1#炉阀门开位 I0.1 2#炉阀门开位 I0.2 3#炉阀门开位
Q0.0 引风机运行信号 AO：模拟量设定 AI：模拟量显示
图2 变频器接线图
4 设置变频器参数
根据系统要求，变频器需要设定以下参数：
第一步：进入SETUP菜单 P1300控制方式：0：线性的V/F控制;
PO100电源频率：0：50HZ;
P0304电机额定电压：400V;
P0305电机额定电流：357A
P0307电机的额定功率：200KW
P0311电机的额定转速：1500RPM
第二步：模拟量+端子控制，模拟量由PLC给定：
P10 就绪
P0370继电器输出：r0052.1
P0840：[00]=722.0
P1110禁止反转：1
P1000转速设定值选择：2模拟设定值
P0756模拟量输入类型选择：【00】相应模拟量拨码开关DIP拨到相应的位置;电压0-10V信号
P0757模拟量输入最小值：[00]
P0758模拟量输入最小值对应%：[00]=0%
P0759模拟量输入最大值：【00】=10
P0760模拟量输入最大值对应%：【00】=100%
P771模擬量输出显示值选择：【00】=27
P0776模拟量输出类型选择：【00】=2;
P0777模拟量输出最小值对应%：【00】=0%;
P0778模拟量输出最小值：【00】=4MA;
P0779模拟量输出最大值对应%：【00】=100%;
P0780模拟量输出最大值：【00】=20MA.
初次上电调试时，先把控制开关断开，接通变频器电源，然后按照上面的参数输入到变频器的控制器内。输入完毕，再把各个控制开关合上，方可进行下一步试验。
5 根据系统控制要求编制PLC程序
根据系统控制功能的特点，把三个阀门的开位信号接到PLC里面，当三个阀门都处在关位时，引风机的转速自动降到低速500RPM;当任意有一个阀门开位的时候，引风机的转速会自动提升到画面上设定好的速度600RPM;当其中有两个阀门开位的时候，引风机的转速又会自动提升到800RPM，当3个阀门同时开启后，引风机的转速自动提升到1200RPM，由于这个速度设定是可以在画面上任意设定的，所以这些数据可以由用户根据熔炼炉的填料的运行情况自行设定。该系统编写PLC程序时，采用了PLC梯形图里的MOV-R（移位指令）来完成引风机顺序控制及变频调速的任务，并且通过程序里指令对多个开关信号的组合，完成对引风机的多段速度控制.编写的程序看起来更简单，直观，免去了变频器里面的多段速的参数设置部分开关信号参数的麻烦。电动机变频调速控制程序如图三。
图3 电动机变频调速控制程序
6 总结
该项目已经实际运用在林丰铝业有限公司，经过长时间的运行，除尘效果得到了用户的认可。
参考文献：
[1]陆春元，李素苹. 基于PLC控制的三相异步电动机变频调速系统设计[J]. 通用机械，2012（6）.
作者简介：
卢 燕（1981-），女，汉，大专，助理工程师，研究方向为电气自动化。
任洪棋（1985-），男，汉，大专，助理工程师，研究方向为电气自动化。
收稿日期：2019-10-27
关键词： PLC; 变频器; 引风机; 除尘; 环保
中图分类号： TP29 文献标识码： A
Application of Siemens PLC control frequency converter in induced fan of dust collector
LU Yan1， REN Hong-qi 2
（1. Henan Lvyuan Xinxing Environmental Protection Equipment Co.， Ltd.， Hebi 458030， China;
2. Shandong Luli Iron and Steel Co.， Ltd.， Shouguang 262724， China）
Abstract： This paper mainly introduces the application of Siemens PLC control frequency converter in the induced fan of dust collector. The dust emission in the factory is an important environmental protection point of the enterprise. At present， in the aspect of environmental protection and dust removal， the dust removal effect of bag filter is still dominant. The air volume of the induced fan of dust collector matched on the bag type dust remover is directly related to the dust removal effect of the dust remover. The air volume of induced fan of dust collector is mainly regulated by the speed change of frequency converter.
Key words： PLC; frequency converter; induced fan of dust collector; dust removal; environmental protection
1 引言
工厂里的粉尘排放是现代化企业的一个重要的环保治理点，布袋除尘器的除尘效果直接影响着粉尘的排放浓度，而在布袋除尘器里面扮演重要角色的莫过于引风机，引风机转速太快则会把部分粉尘带出除尘器箱体，，转速太慢，除尘器箱体吸收烟尘不彻底，使烟尘得不到处理。大型企业里所使用的引风机大多数功率都是较大，合理的引风机速度在保证除尘效果的同时，还能给企业节省能源效益，而且能够延长除尘器的使用寿命。
林丰铝业设计有多台熔炼炉，在熔炼炉前均有有一台烟罩，烟罩的打开和关闭由电动阀门控制，在生产中填料时，炉门上的烟罩打开，引风机把熔炼炉中冒出烟尘吸到除尘器箱体里面，通过除尘器进行收尘。在连续生产过程当中，填料时段不同，炉门烟罩开启的时间也不同，烟罩的开关造成烟尘浓度不同，也就需要不同的风量，此时引风机的风量大小需要根据实际生产情況，通过变频器调节电机的速度来实现，除尘器的引风机的控制当中，这种调速系统给企业实现了节能高效。变频器具有的各种保护，保证引风机更可靠的运行。除尘引风系统如图1所示。
2 除尘器引风机系统控制的原理
该系统由西门子可编程控制器200SMART系列PLC，和模拟量输入和输出模块以及西门子变频器组成，将各个熔炼炉烟罩前的电动阀的开信号作为PLC的输入信号接到PLC里面，PLC的输出信号通过中间继电器中转到西门子变频器的输入信号，控制变频器的启停。变频器的转速给定由模拟量输出模块控制。
引风机功率200KW，变频器选用西门子G120型号的200KW的变频器，该变频器具有支持硬件模块热插拔，使用灵活，方便维护等特点.由于本系统运行需求三个电动阀的开关状态，对应不同三个的转速，这样方可对电动机实现多段速的可变调速。监控画面使用昆仑通态触摸屏上显示系统运行的实时状态。
3 除尘器引风机系统硬件设计
在此除尘器引风机系统中，根据系统控制原理列出PLC 的输入和输出地址清单，并绘制变频器接线原理图。如图2所示。
I0.0 1#炉阀门开位 I0.1 2#炉阀门开位 I0.2 3#炉阀门开位
Q0.0 引风机运行信号 AO：模拟量设定 AI：模拟量显示
图2 变频器接线图
4 设置变频器参数
根据系统要求，变频器需要设定以下参数：
第一步：进入SETUP菜单 P1300控制方式：0：线性的V/F控制;
PO100电源频率：0：50HZ;
P0304电机额定电压：400V;
P0305电机额定电流：357A
P0307电机的额定功率：200KW
P0311电机的额定转速：1500RPM
第二步：模拟量+端子控制，模拟量由PLC给定：
P10 就绪
P0370继电器输出：r0052.1
P0840：[00]=722.0
P1110禁止反转：1
P1000转速设定值选择：2模拟设定值
P0756模拟量输入类型选择：【00】相应模拟量拨码开关DIP拨到相应的位置;电压0-10V信号
P0757模拟量输入最小值：[00]
P0758模拟量输入最小值对应%：[00]=0%
P0759模拟量输入最大值：【00】=10
P0760模拟量输入最大值对应%：【00】=100%
P771模擬量输出显示值选择：【00】=27
P0776模拟量输出类型选择：【00】=2;
P0777模拟量输出最小值对应%：【00】=0%;
P0778模拟量输出最小值：【00】=4MA;
P0779模拟量输出最大值对应%：【00】=100%;
P0780模拟量输出最大值：【00】=20MA.
初次上电调试时，先把控制开关断开，接通变频器电源，然后按照上面的参数输入到变频器的控制器内。输入完毕，再把各个控制开关合上，方可进行下一步试验。
5 根据系统控制要求编制PLC程序
根据系统控制功能的特点，把三个阀门的开位信号接到PLC里面，当三个阀门都处在关位时，引风机的转速自动降到低速500RPM;当任意有一个阀门开位的时候，引风机的转速会自动提升到画面上设定好的速度600RPM;当其中有两个阀门开位的时候，引风机的转速又会自动提升到800RPM，当3个阀门同时开启后，引风机的转速自动提升到1200RPM，由于这个速度设定是可以在画面上任意设定的，所以这些数据可以由用户根据熔炼炉的填料的运行情况自行设定。该系统编写PLC程序时，采用了PLC梯形图里的MOV-R（移位指令）来完成引风机顺序控制及变频调速的任务，并且通过程序里指令对多个开关信号的组合，完成对引风机的多段速度控制.编写的程序看起来更简单，直观，免去了变频器里面的多段速的参数设置部分开关信号参数的麻烦。电动机变频调速控制程序如图三。
图3 电动机变频调速控制程序
6 总结
该项目已经实际运用在林丰铝业有限公司，经过长时间的运行，除尘效果得到了用户的认可。
参考文献：
[1]陆春元，李素苹. 基于PLC控制的三相异步电动机变频调速系统设计[J]. 通用机械，2012（6）.
作者简介：
卢 燕（1981-），女，汉，大专，助理工程师，研究方向为电气自动化。
任洪棋（1985-），男，汉，大专，助理工程师，研究方向为电气自动化。
收稿日期：2019-10-27