PLC和变频器在离心风机控制系统中的应用开题报告.DOC

开题报告题目名称PLC和变频器在离心风机控制系统中的应用学生姓名专业机电技术教育学号指导教师姓名所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限一、选题的目的意义在工业生产中的锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，风机设备被大量应用。但不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅造成大量的能源浪费和设备损耗，而且控制精度受到限制，从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用PLC和变频器易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高智能化等特点，采用基于PLC和变频器驱动方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案，从而大大的降低生产成本，减少能量损耗。事实证明风机采用PLC和变频器控制电机转速改变风量，节电率可达到20-70，节能效果显著。二、国内外研究现状20世纪60年代后半期开始，电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制品闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)，器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWMVVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。目前国外变频调速技术发展较快，性能也非常好，在各行各业中得到了广泛的应用，如日本富士、瑞典ABB、德国西门子等变频调速系统应用领域非常广泛。国内变频调速技术发展较慢，产品性能较差，很难满足连续化工生产的需求，而且无法实现闭环自动控制。因此国内使用单位主要以进口为主，很少使用国内生产的产品。继电器-接触器控制，故障率高，可靠性低，而近年来随着控制技术的不断发展，利用PLC代替继电器-接触器则大大的改善了控制系统的性能。目前，PLC在工业自动化控制中的应用越来越广泛。PLC系统已朝向人机界面更加友好，网络通讯能力大大加强，开放性和互操作性大大发展，处理功能进一步增强，与以太网的融合的方向发展。三、主要研究内容（1）系统组成及工作原理分析。（2）PLC的选型，变频器的选型。（3）控制方案的设计。（4）硬件连接控制电路的设计。（5）PLC程序的编制。（6）系统可靠性设计。（7）安装调试分析。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线（1）调查研究：风机使用的广泛程度，风机在企业中的使用现状，风机的能耗分析，风机使用中的常见问题，应用PLC和变频器对风机系统进行改造的可行性。（2）查阅资料：通过图书馆，网络搜集相关文献。（3）创新设计：在现有资料和技术的基础上开发创新，设计自己的方案。（4）完成论文：整理资料，完成论文设计。五、主要参考文献与资料1李剑峰.矿井主扇风机实现自动化调频控制J.机械制造与自动化2006年35卷5期:155155页2范永胜.变频器及可编程控制器在锅炉引风机上的应用J.机电产品开发与创新,2004,17(3):64663杨铃.变频调速技术在离心式引风机控制中的节能分析J.风机技术.2006(4):47484富魏,陈彦,张金学等.鼠笼式三相交流异步电动机的变频调速系统的研制J.淮海工学院学报,2001,10(2):19225姚永亮,黄华.风机调速技术的选择分析及节能应用J.通用机械,2005年01期:116薛庆吉,高有堂.PLC对高压离心风机的控制J.电工技术杂志,2001(9):25267冯薇.电气控制与可编程控制器M.北京:北京工业出版社.20068刘明勤.ABB变频调速恒压供水在生活消防的应用J.自动化信息.1980.第8期9李国厚.PLC原理与应用设计M.北京:化学工业出版社,200510王树.变频调速系统设计与应用M.北京:机械工业出版社,200511汪向华.家具车间气力输送装置变频调节自动控制系统的研究D.南京:南京林业大学木材工业学院,200512姚福强,高正中,孙惠民等.煤矿压风机变频调速系统的设计J.煤矿机械,2003(12):1313咚纯厚.风机和泵交流调速节能技术M.天津.中国电工技术学会电控系统与装置