罗茨风机自动控制_罗茨风机
罗茨风机自动控制:罗茨风机自动化检测控制系统
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。
本系统共有三种运行方式可供选择,即“就地”、“远控”、“自动”;在触摸屏上我们可以选择就地或远控两种方式。
在我们的集控室罗茨风机供电界面上有一个自动/半自动转换开关,当我们在触摸屏上设置了远控方式时,此开关才会有效,当我们选择自动时,罗茨风机进入自动运行状态,此时,不管是现场触摸屏,还是集控室,都不能进行控制,只能进行监测罗茨风机的运行参数:当我们选择半自动时,罗茨风机进入半自动运行方式,此时,可以用集控室的控制终端进行控制;当我们把现场触摸屏打到就地时,就只能进行现场的触摸控制。
罗茨风机监测系统的硬件设计
罗茨鼓风机自动控制原理
监测系统由各类传感器、电量变送器、工控机和其他外围设备组成,系统结构如下所示,各环节的设计充分考虑矿井含尘、潮湿、气流脉动的恶劣通风环境,以及其他电器设备的电磁干扰。在各类传感器选型除了满足精度的基础上,也极其注重设备的抗干扰性能。
罗茨风机参数的监测
通过以上的分析可知,为了达到主通罗茨风机性能在线监测的目的,应实时在线监测以下主要参数:平均流速、矿井负压、罗茨鼓风机入口静压、电机有功功率、电流、电压、气体密度,转速等。根据以上参数可求得罗茨风机的各项性能指标,再根据相似原理换算至规定状态下即可绘制通罗茨风机的性能曲线。
罗茨鼓风机监测系统的软件设计
可编程逻辑控制器的罗茨风机自动监控设计
整个系统按照功能可以分为三大部分:信号检测部分、数据采集处理部分、上位机和触摸屏部分。
电机振动参数由安装在罗茨风机轴承上的速度传感器及变换器传送至PLC的模拟量模块。
温度监测部分是由内置在电机的PT100热电阻传感器和变送器、智能仪表(温度巡检仪)构成,多路电机温度参数在控制柜巡回显示,同时温度巡检仪与PLC进行通信,将参数上传。
压差参数是由相应的压差和负压传感器传送给PLC的模拟量模块进行处理。
电气参数由安装在各开关柜内的智能综保单元与PLC以通讯的方式进行信息传送,同时对电机的控制命令也经由综保单元实现,传送的电气参数有电压、电流、功率、功率因数、频率等多种参数。
PLC模块软件设计
PLC的监控程序包括系统监控程序和用户监控程序两部分。由于考虑到罗茨鼓风机运行的重要性,采用了三级操作模式,即手动操作开关、就地触摸屏控制、上位机遥控操作,其中对于罗茨风机的启停操作也运用了两种方式,一种通过CP340给综保装置发遥控命令,利用综保装置的遥信状态当作反校模式;另一种是通过DO模块直接接线到高压开关的合分向继电器线圈,这样确保了罗茨风机高压开关操作的可靠性。
CP340模块与多台综保装置通过RS485接口利用其自定义的协议进行问答式通讯,考虑到电气量的特殊性,我们在设置相隔150M与每台综保装置循环进行通信;另一块CP340模块也通过RS485接口利用其自定义协议与温度巡检仪进行通信,考虑到温度参数变化的迟缓性及合理分配CUP的资源,设置循环通信时间为5分钟。整个系统中延时及分析判断的中间状态都在PLC内部完成,充分利用了PLC的内部资源。
用PLC实现罗茨风机的自动控制
本系统采用了分块程序结构编程,分块程序是指把一个工程的全部任务分成多个任务模块,每个模块的控制任务则根据具体情况编写相应的子程序进行处理,在程序执行过程中,CPU不断扫描主程序OB1碰到子程序调用指令就转移到相应的子程序中执行。分块程序虽然结构复杂一点,但是可以把一个复杂的控制任务分解成多个简单的控制任务,分块程序有利于程序员编写,而且程序调试起来也比较简单。
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罗茨风机自动控制:罗茨鼓风机能否用变频器控制_罗茨风机
污水站使用罗茨鼓风机是非常常见的设备,不止罗茨鼓风机,还有回转风机等,也是常用的设备,罗茨鼓风机可以加装变频器不?
答案:可以
但是在对罗茨鼓风机变频改造的时候要注意一下几点:
1、是否为变频电机?
罗茨鼓风机的电机有变频电机也有非变频电机,一般罗茨鼓风机都是非变频电机,采用非变频电机的公司,我们不建议在变频电机上直接加装变频器,这样操作会影响电机的使用寿命。
2、变频电机
如果我们在采购罗茨鼓风机之前,就已经做好了后期加装变频控制柜的规划,那么可以寻找变频器厂家,来帮助我们直接加装一个变频器来达到变频输送的目的。
3、散热问题
低速的非变频电机加装变频器之后,在高转速的情况下,还有可能会遇到低转速散热不畅的问题,引起电机轴承的损坏。
变频电机由于要承受高频磁场,所以绝缘等级要比普通电机高,原则上普通电机是不能用变频器来驱动的,但在实际中为了节约资金,在很多需要调速的场合都用普通电机代替变频电机,但普通电机的调速精度不高,在风机、氺泵的节能改造中经常这样做。在用普通电机代替变频电机时变频器的哉波频率尽量低一点,以减少高频对电机的绝缘损坏。
锦工风机具备多台大型卧式加工中心,并有多工位加工中心,如果您需要采购定制罗茨风机,可以联系我们的全国免费客服热线
:罗茨鼓风机
对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项本钱,人们普遍以为电费开支是难以被控制的,交电费 天经地义,由于用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念 是错误的。现在运用变频器对机械设备节能控制技能减少电能资源的浪费,节约电费开支.
炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到罗茨风机。在没有调速控制之前,一般采用降压起动,并且正常 运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。一般情况下,风门的开度为50%~80%,电机 只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成很大浪费。 采用变频器对罗茨风机进行控制,属于减 少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。
使用变频器对罗茨风机实行节能改造后的优势:
1、进步功率因素,减少无功功率损耗
2、具有自动节能 控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在最高效率状态下
3、变频器采用低频输出额定转矩,能对罗茨风机实行强有力的控制
4、节约能源,运行本钱降低
5 、延长罗茨风机的使用寿命
6、软启动、启动时无大电流冲击
江鼓品牌是一家有十余年设计、制造经验的罗茨鼓风机专业厂家。公司全部三期建设累计投资一亿五千万余元,四期建设预计投资一亿元人民币,打造成集研发、设计、制造、经营于一体的复合型现代化企业。
对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项本钱,人们普遍以为电费开支是难以被控制的,交电费 天经地义,由于用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念 是错误的。现在运用变频器对机械设备节能控制技能减少电能资源的浪费,节约电费开支.
炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到罗茨风机。在没有调速控制之前,一般采用降压起动,并且正常 运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。一般情况下,风门的开度为50%~80%,电机 只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成很大浪费。 采用变频器对罗茨风机进行控制,属于减 少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较,具有明显的节电效果。
使用变频器对罗茨风机实行节能改造后的优势:1、进步功率因素,减少无功功率损耗 2、具有自动节能 控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在最高效率状态下 3、变频器采用低频输出额定转矩,能对罗茨风机实行强有力的控制 4、节约能源,运行本钱降低 5 、延长罗茨风机的使用寿命 6、软启动、启动时无大电流冲击
问题:风机能用变频器调速吗
回答:风机在使用过程中,很多工况需要对风机的风量进行控制,不同的时间段可能采用风量也不同,所以,就出现了变频型风机。
罗茨风机可以采用变频电机来调节风机的转速,调节转速的目的便是调节风机风量了,罗茨风机可以通过变频控制柜,对变频电机进行调节,达到风机转速的调节。
采购风机时,如果我们对此有要求,需要调节风机的转速,可以提前和厂家说明,搭配上变频电机和变频控制柜。
锦工风机专业生产罗茨鼓风机,如果您有此方面的采购问题,可以联系我们的全国免费客服热线
:三叶罗茨鼓风机产品列表
罗茨鼓风机有那些系列 罗茨真空泵与罗茨鼓风机 罗茨鼓风机300
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罗茨风机自动控制:罗茨鼓风机自动控制系统
原标题:罗茨鼓风机自动控制系统
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机,赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。
高炉罗茨鼓风机在炼铁生产中是一重要的子系统,该系统控制的好坏直接影响到送风的质量,从而关系到高炉生铁的产量和能耗。
一、系统介绍及主要设计参数
武钢7#高炉罗茨鼓风机设计使用的是MAN TURBO公司的AV90-15机组。该机组由10KV ABB同步电机通过增速齿轮箱带动轴流罗茨鼓风机。该机组还有如下的辅助系统:润滑油和控制油单元,动力油单元,顶轴单元,盘车单元,进气过滤器单元等。
二、自动控制系统构成
TURBOLOG DSP BASIC/4为主控制器站,采集处理所有I/O信号。TURBOLOG PROTECT中的COMPACT/M3为冗余喘振监测(逆流保护)系统,并带有VOTER CARD REL2002(紧急停机保护选择系统)和喘振计数器,使用TURWIN可进行编程和强制调试。TURBOLOG DSP PROVISET为支持人机界面的计算机系统,提供实时监控、趋势记录、通讯功能。风机监控系统使用BENTLY NEVADA 3600 。建有一个操作站和一个工程师站。
三、系统控制功能及原理
整个机组的控制系统有以下几大部分:连续控制、逻辑控制及操作监视管理等。连续控制功能有送风流量/压力调节系统、风机防喘振调节系统。逻辑控制系统有机组启动步骤联锁系统、逆流保护系统、重故障紧急停机联锁系统、供辅设施控制系统、送风与拨风控制系统等。
(一)重故障紧急停机联锁控制
为保障机组的安全运行,设有相应的停机联锁保护,如果满足其中一个条件,就要进行联锁保护停机。这些条件为:(1)按下急停按钮,(2)风机轴位移过大(+/-0.6MM),(3)持续逆流,(4)润滑油压力过低(低于0.8bar),(5)主电机跳闸。
(二)防喘振控制
1.控制原理
轴流风机运行在不同的风压时,都有严格的吸入风量限制范围,低于该限则发生喘振。喘振时出风压力和流量急速地升降,会听到喘气般的声音,风机的空气温度会急速上升,所以应绝对避免风机在喘振区工作。通过控制防喘阀,防喘振控制系统使风机的操作点始终保持在稳定范围内,不受过程流量和压力的约束。防喘控制是独立的,但它的功能在某些过程会受到限制。如在机组启动和停止时防喘阀是处在故障安全位全开位的。
风机的特性曲线,即风机进风压力与排风压力比POUT/PIN与进风体积流量QIN的关系曲线。1-6号曲线对应与不同的静叶角度,每条曲线都有一个最高点,而连接最高点的虚线即是风机的喘振线。喘振线的是通过对风机做喘振试验,实测出风机4种进入喘振状态下的进风压力PIN、排风压力POUT、进风温度TIN、喉部压差△PIN等参数,根据它们的函数关系得到的。为防止风机进入喘振工况区,确保风机安全运行,将防喘线平行下移3%、6.4%、9.72%得到三条同样形状的曲线作为防喘振调节系统的安全运行线、喘振预报线、防喘线。
其安全运行线的方程近似为:
POUT/PIN=a+bQ2IN/TIN
QIN进风流量,a b风机系数
QIN2=K2△PIN/? ?PINM/zRTIN
K比例系数,M气体分子量,z气体压缩因子,R气体常数
△PIN=r(POUT-aPIN)/bK2,r=M/zR为常数
只有当△PIN=r(POUT-aPIN)/bK2时,风机才不会喘振。
2.控制方法
系统的工作原理是:风机喉部压差△PIN、进风压力PIN、排风压力POUT、进风温度TIN的PV值,经测量变送后送入折线函数单元FX,作为防喘调节系统的输入,系统按防喘线的函数关系计算后得出给定值SP,与排气压力POUT的PV值比较,当PV值达到报警值时,系统发出报警信号;当PV值达到或超过放空值时,防喘振调节系统起调节作用,经PID计算后得到相应的值,控制放风阀的开度,使放风阀打开,工况点重新回到放空线以下运行;若放空
阀开启仍不能使工况点回到放空线以下,工况继续恶化,当PV值达到紧急放风值时,计算机输出信号使电动放风阀快速开启,实行紧急放风.系统流程如图3-3。
由于放风量变化范围大,而且要求动作快,设置了主、副放风阀。副放风阀采用快速反应的小型阀,以求防风的平稳,只有在紧急状态时才启动主放风阀。这应实行分程控制,分程的取值范围,视工艺要求而定。
3.逆流保护
逆流是罗茨风机喘振的前兆,逆流保护可作为防喘控制的一项附属保护措施。当喘振发生且超过了防喘调节器的范围,逆流保护控制逻辑将调节罗茨鼓风机防止喘振状态的进一步升级。在机组启动完毕,并且静叶已经打开到一定角度,机组已处于正常工作状态时,风机喉部压差如果小于1.5kPa,逻辑系统立即产生喘振报警,若再持续3s时间后信号仍未消失,系统在逆流报警的同时,进行逆流保护,机组自动进入安全运行状态,安全运行结果是:(1)放风阀快速全开,(2)静叶退回最小角,使风量减少,风压降低,(3)逆止阀强行关闭.若再持续6s时间内逆流信号仍未消失,则逻辑系统在?持续逆流?紧急报警的同时,联锁紧急停机。
(三)送风流量/压力控制
风机的送风流量和压力由过程负荷决定。正常情况下,过程量的大小是通过改变由伺服阀控制的静叶角度来调节的。通过选择目标风量,系统可不依据过程负荷自动调节静叶角度,以达到目标风量。正常生产时,高炉要求定风量控制,以保证炉内平衡。当热风炉换炉或高炉人工坐料时,需要比平时更多的风量。为了补偿增加的流量(由于管路负荷的下降),流量控制自动切换到定风压控制,系统增加静叶角度来补偿压力损失。过程完毕,系统自动返回到流量控制,静叶角度也降低到先前的初始流量设定点。
风量调节的工作原理是:进风管温度、压力和进风压差经补正计算后得出实际风量值PV与目标风量值SP进行比较,经PID计算后得到相应的值,输出给伺服阀,控制静叶角度的改变。风压调节与流量调节的工作原理相同,直接采集风压值PV与目标风压值SP进行偏差计算,经PID运算进行调节。为了保证两控制方式之间的无扰动切换,在系统中设置输出跟踪功能,使处于非工作状态的控制器输出跟踪工作状态的输出,即在进行风量控制时,风压的输出值跟踪定风量的值,反之亦然。
该计算机控制系统保证了机组的稳定高效运转,同时保证了紧急情况下高炉的生产。
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罗茨风机自动控制:脱硫塔送风罗茨风机自动控制装置的制作方法
专利名称:脱硫塔送风罗茨风机自动控制装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及化工用罗茨风机控制装置,特别适用于脱硫半水煤气在罗茨风机 出口压力的自动调节控制方式。
技术背景脱硫塔前置罗茨风机的任务是将来自造气工序的半水煤气气体适当加压,达到所 需的相应压力后输送到后道工序脱硫塔进行脱硫。为了保证进入脱硫塔的工作压力达到工 艺生产的要求,在控制中必须经常对罗茨风机进出口管的引出副线风量阀门进行人工手动 调节风量。而这种调节受前方造气的气质、产气量的稳定以及后工序压缩岗位的用气量的 影响非常大,而对引出副线频繁实时的调节,这样的操作量大且粗糙,无法定量精确把握控 制,而且要随时盯着指标数值,稍有调节偏差就会引起生产的波动。脱硫塔前置罗茨风机是由机座、异步电机、联轴器、箱壳、进风口、出风口、一对曲 面风转子组成,由异步电机通过联轴器带动箱壳内的一对风转子转轴转动,一对风转子曲 面压迫空风流动产生高压风流。脱硫塔需求高压送风,因而必须采用罗茨风机,而罗茨风机 异步电机只能是恒转速、恒力矩,要调节风量风压只能使用出风口引出副线风量阀门进行 旁路调节。现有内馈斩波电机的调速技术是在电机转子上引线与内馈斩波控制柜串联连接, 再由斩波控制柜与定子串接。工作原理为内馈斩波调速电机是在高压电机(6000V)内部 特殊设置了内馈绕组,目的是接收从转子移出的电转差功率。内馈绕组处于发电状态,抵消 了定子绕组的等量输入功率,从而实现了电机高效率的节能运行。电机调速时,转子的部分 功率通过电传导馈入内馈绕组,如果忽略损耗,内馈绕组所获得的功率与转子被移出的功 率相等,由于转子的部分功率被移出,故转化的机械功率减小,因此电机转速下降;反之则 相反。它是应用低压(400V)控制高压技术,电力电子元器件全部采用低压元器件,对电力 电子元器件要求不高。应用在较大容量的高压电动机调速上,生成本增加不多,调速范围一 般在50 100。在特殊情况下要求调速范围可达30 100%,当然成本相应增加。该种电机目前尚未在脱硫塔成套结构中应用。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一种脱硫塔送风罗茨风机自动控制装置。本实用新型的方案是在罗茨风机出风口上安装有风压传感器,罗茨风机的电机 为带有内馈斩波控制柜的内馈斩波电机,增设的中央处理器DCS分别与风压传感器、内馈 斩波控制柜实现线路连接。本实用新型的优点在于可调速的内馈斩波电机与风机出口压力传感器分别与中 央处理器DCS配套联用,实现了罗茨风机自动调速,脱硫塔工况得以稳定,同时该种电机调 速性能与节能效果好。
附图为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的结构包括罗茨风机(6)出风口与脱硫塔(5)管道连通,罗茨风机(6) 由机座、电机、联轴器、箱壳、风转子、进风口、出风口组成,其特征在于在罗茨风机(6)出 风口上安装有风压传感器(4),罗茨风机(6)的电机为带有内馈斩波控制柜(2)的内馈斩波 电机(1),增设的中央处理器DCS (3)分别与风压传感器(4)、内馈斩波控制柜(2)实现线路 连接。由于罗茨鼓风机的工作性能与普通鼓风机的工作性能的不同,所以专门为罗茨鼓 风机定制一台恒转距的内馈斩波高压电机,内馈斩波高压电机由配套的低压控制柜(2)对 其进行控制,内馈斩波控制柜(2)本体且套控制操作系统与一台人机界面控制器,通过控 制即可对内馈斩波电机(1)进行操作。但为了操作人员实时的监控和操作以及压力自调功 能的实现,特别从内馈斩波控制柜⑵中引出一套控制系统至中央处理器DCS(3)系统中, 通过中央处理器DCS (3)系统对其进行监控和操作,中央处理器DCS (3)界面中也制作相应 的界面显示,可实时反应出电机的运行情况。本内馈调速装置还可在出现故障时,能自动切成全速运行,能保证电机连续运行 (不起调速作用),不致设备运行中断,可靠性较高。内馈斩波控制系统,用于斩波电机(1)的控制操作;压力变送器,用于煤气管道的进、出口压力的检测及信号的传送;中央处理器DCS (3)系统Eurotherm 2550该系统包含用于压力信号的接收;用于电动机转速信号的接收;用于内馈调速装置运行状态的监控;用于调节数据信号给定量输出;用于数据比较。脱硫罗茨机进口煤气压力约为1300pa,罗茨机出口压力要求在45 49Kp之间。 罗茨机进口管处安装一组压力变送器,将实时压力信号传至DES系统中在人机界面中显示 出其数值;罗茨机出口管处安装一组压力变送器,将实时压力信号也传至DES系统中在人 机界面中显示出其数值。进口压力的稳定由前工序负责。本岗位只需对罗茨机出口压力进 行监控,当压力在工艺要求数据内时,操作人员只对其进行监控而不需操作;当压力临界工 艺要求数据上限或下限值时,操作人员只需在DES界面上对数据给定数值进行调节,这种 在中央处理器DCS (3)界面上操作既简单又快捷。中央处理器DCS (3)系统收到调节指令后 发出相应调速信号给内馈斩波控制系统,而内馈斩波系统即可对斩波电机(1)进行调速, 通过对电机转速的调节,即罗茨机转速的快慢,使其工作压力升高或降低,从而达到罗茨机 出口压力的控制。这是手动调节方式。当煤气系统工作比较稳定时(指进口压力,进气量 稳定时)可采用自调节方式,自调方式只需在中央处理器DCS(3)操作界面上的手动/自动 单击切换即可。自调方式即在中央处理器DCS(3)系统中对罗茨机出口压力的上限和下限数据进行锁定,罗茨机出口压力检测的数据信号由风压传感器(4)直接传至此中央处理器 DCS (3)系统中,由中央处理器DCS (3)系统数据库对其采集与锁定数据进行比较,并判断是 否需对内馈斩波电机(1)进行调速,以实现罗茨机出口压力稳定工艺指标内。
权利要求脱硫塔送风罗茨风机自动控制装置,包括罗茨风机(6)出风口与脱硫塔(5)管道连通,罗茨风机(6)由机座、电机、联轴器、箱壳、风转子、进风口、出风口组成,其特征在于在罗茨风机(6)出风口上安装有风压传感器(4),罗茨风机(6)的电机为带有内馈斩波控制柜(2)的内馈斩波电机(1),增设的中央处理器DCS(3)分别与风压传感器(4)、内馈斩波控制柜(2)实现线路连接。
专利摘要脱硫塔送风罗茨风机自动控制装置,涉及化工用罗茨风机控制装置,包括罗茨风机出风口与脱硫塔管道连通,罗茨风机由机座、电机、联轴器、箱壳、风转子、进风口、出风口组成,其特征在于在罗茨风机出风口上安装有风压传感器,罗茨风机的电机为带有内馈斩波控制柜的内馈斩波电机,增设的中央处理器中央处理器DCS分别与风压传感器、内馈斩波控制柜实现线路连接。优点在于可调速的内馈斩波电机与风机出口压力传感器分别与中央处理器中央处理器DCS配套联用,实现了罗茨风机自动调速,脱硫塔工况得以稳定,同时该种电机调速性能与节能效果好。
文档编号F04C28/00GKSQ
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者陈文 , 魏兴均 申请人:智胜化工股份有限公司
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