中国节能在线首页

中国节能在线

动力节省

卧螺离心机变频调速PLC控制体系设计

2017-11-07 10:42:13泉源:南方产业大学机电工程学院欣赏:批评:0

  针对传统的卧螺离心机控制体系存在稳固性差、事情服从低的题目,设计了一种卧螺离心机变频调速PLC控制体系;细致先容了该体系中共直流母线变频调速体系、副电机随动方案及负载率调解要领、PLC控制体系、组态界面的设计。现实使用评释,该体系运转稳固,进步了离心机的功能。

  在煤油、钻井等事情情况条件下,卧螺离心机利用双电机驱动。主电机事情在电动机形态,副电机事情在发电机形态。近些年来,随着变频器技能的生长,共直流母线双电机变频器驱动在卧螺离心机上被遍及使用。共直流母线双电机变频器驱动技能把直流母线用得当的方法举行并接,很好地办理了副电机再生电能的题目。传统的卧螺离心机控制体系接纳继电器控制,稳固性差、事情服从低、易受外界滋扰,很难完成主动控制。而PLC有较好的抗滋扰功能,接纳PLC控制离心机体系可进步其在恶劣情况条件下的事情功能。鉴此,笔者设计了一种卧螺离心机变频调速PLC控制体系,该体系可有用进步离心机的事情服从,并节省能耗。

  1、体系团体布局

  卧螺离心机变频调速PLC控制体系重要由变频器、卧螺离心机、S7-200PLC CPU226、MCGSTPC7062K触摸屏、上位机和MCGS组态软件构成,其布局如图1所示,此中供浆泵机也接纳变频调速方法,可以凭据主、副电机的转速调解进入离心机转鼓的油液量。S7-200PLC CPU226接纳RS485构成一个网络,经过控制差别功率的变频器去调控离心机的主、副电机和泵机的转速,完成离心机的主动启动、手动启动、急停和复位等功效。

\

  2、共直流母线变频调速技能

  卧螺离心机共直流母线交换变频调速体系布局如图2所示。卧螺离心机由主电机驱动,差速器小轴和副电机同轴毗连。主、副电机的转速辨别由主机、副机变频器所控制,将两者的直流母线并连,使主机、副机变频器联动。副机变频器由主机变频器直流母线输入端供电,三相电源从主机变频器中输出。

\

  3、副电机随动方案及负载率调解

  现实使用中,电机传动一样平常利用手动控制,纵然是变频调速,也缺乏主动调解关键,要是能做到副电机转速随动、负载率可调,而且主动调控,则可以进步服从。

  3.1随动方案

  图2中,副机变频器由主机变频器直流母线输入端供电,将副机变频器的电源输出端子R和T(端子S悬空)接到主机变频器的直流母线输入端,其输入电压约莫为500V。在主机、副机变频器毗连中,笔者将副机变频器中的整流历程跳过,如许就淘汰了变频历程中的二极管或晶闸管的压降消耗。主、副电机功率要求辨别为37KW和7。5KW,因而,选用45KW的主机变频器和7。5KW的副机变频器。

  主电机和副电机的转速联动调解:将主电机调解到设定的转动转速,调解副电机转速n。副电机转速nf的盘算公式为

  nf=nz-CΔn(1)

  式中:nz为主电机转速;C为常数;Δn为设定的转差速率(凭据必要设定)。

  3.2负载率调解

  副电机的扭矩和负载率都与离心机的负载有关,可凭据离心机的油液量主动调解泵机转速,进而控制进入转鼓的油液量。当副机现实扭矩靠近大概凌驾副机额外扭矩×负载率时,泵机转速将会主动渐渐低落,则泵机输出的料浆淘汰,副机扭矩就会低落。凭据现实环境,在控制历程中要求副机现实扭矩一直不凌驾副机额外扭矩×负载率。

  4、PLC控制体系

  PLC控制体系要求既能及时控制供浆泵的供液量,又能控制离心机的转速,从而在钻井液功能参数(密度、黏度、固相含量等)产生变革时,确保离心机一直顺遂排渣并尽大概发扬最大处置惩罚本领,完成恒排渣功效。该控制体系还该当具有很好的主动控制功效、远间隔监控本领,当离心机产生妨碍时,能主动停机并收回报警信号,制止离心机产生过载、梗塞等妨碍,从而进步离心机的利用服从并低落危害。PLC控制体系中PLC的重要功效:(1)吸收内部提供的开关信号(重要是按钮),果断体系以后的形态,并凭据必要收回信号控制变频器继而控制电机转速,完成绝对应的控制使命;(2)与人机界面互联,及时监控电机运转形态并读取电机参数。接纳西门子S7-200PLC作为PLC控制体系的控制器,接纳STEP7-MICROWIN/4.0举行PLC软件编程和调试。PLC的I/O点及其功效接线分派如图3所示。

\

  5、组态界面设计

  接纳MCGS对卧螺离心机变频调速PLC控制体系的操纵界面、变频器驱动表示图、电机的参数设置和妨碍表现界面举行组态。在设计历程中,经过中心存放器M把PLC的I/O点和组态界面中的各个操纵变量对应联系关系起来,使PLC和MCGS可以或许功效同一化,经过MCGS也可以或许完成对变频器的控制。体系运转时的组态界面如图4所示。

\

  6、结语

  设计的卧螺离心机变频调速PLC控制体系能使泵机凭据进入离心机钻井液的密度、黏度、固相含量等参数的不停变革而对离心机的供液量做出绝对应的变革,进步了离心机的事情服从;共直流母线交换变频调速体系较好地办理了卧螺离心机再生能量的接纳题目,并淘汰了能量消耗。现在,该体系已在华北油田乐成使用。

 

编辑保举:

相干热词搜刮:变频调速
版权声明: 本网注明"泉源:中国节能在线网"字样的笔墨、图片内容,版权均属中国节能在线网全部,如若转载,请注明泉源。同时本网转载并注明自别的泉源的内容,目标在于通报更多信息,并不代表本网附和其看法。
存眷中国节能在线网,驾驭真实信息,通报热门资讯。