变频器在除尘系统应用问题研究

1、变频器在除尘系统应用问题研究论文导读：集中工艺除尘、风力送丝除尘系统由卷接包装机组集 中工艺风力除尘系统FC2、FC2和FCB （备用），卷接包装机组风力送 纟纟除尘系统FS1、FS2,粉尘收集系统YC三部份组成。卷接包装机组 风力送丝除尘系统FS1、FS2,由物料输送和除尘两部份组成，当设置 于系统尾部的风机启动后，系统内形成负压，烟丝和空气从送丝机一 端被吸起，烟丝在料管中经过风力加速后配给卷烟机，而含尘空气则 沿回风管经除尘器净化后排入大气。控制系统主要由西门子S7-300 系列的PLC、ET200S分布式I/O、Profibus-DP现场总线控制技术和人 机界而MP370和风送控制仪T

2、P170A等组成。MP370人机界而、变频 器及PLC所控制的电机启动器、接触器安装在电控柜内，电控柜内还 安装电控系统所需的电源开关，电压、电流显示仪表，各种信号指示 灯，各种状态的选择开关，起、停按钮，报警装置、接触器、继电器、 过载保护元件，除尘器控制元件等。系统的总装机容量小，运行耗能 和运行费用低，以一个系统布置4组PROTOS70卷接机组为例，集中 除尘要一台37KW的大风机，加上卷接机组木身的8台小高压风机 52KW （卷烟机5.5KW,接嘴机7.5KW）系统总装机容量89KW,则12 组卷接机组除尘系统总装机容量应在356KW以上，而采用集中工艺 风力除尘系统仅由两台132KW

3、的大风机作为动力，系统总装机容量 301KW,系统的装机容量减小约60KW,另外，采用风机变频调速， 系统恒压控制方式，系统实际功率运行70-110KW左右，节能效果 非常明显，这一点，在目前我国提昌节能减排尤为重要。关键词：变频器，PLC,工艺除尘，风力送丝除尘，节能1、概述随着我厂生产能力的增大和技术改造升级，原有除尘系统己不能满足 卷接包装车间设备增加后其生产所需的负压和除尘要求，为此必须改 进卷接除尘设备，以满足生产要求，改进的卷接除尘设备系统采用木 地控制+集中控制模式，其集中模式接入动力车间的中央监控系统， 实现远程监控。2、除尘系统的组成及工作原理集中工艺除尘、风力送丝除尘系统由

4、卷接包装机组集中工艺风力除尘 系统FC1、FC2和FCB（备用），卷接包装机组风力送丝除尘系统FS1、 FS2,粉尘收集系统YC三部份组成。卷接包装机组集中工艺风力除尘 系统FC1、FC2或FCB （备用），由集中风力系统的风机供给机组卷 烟、接嘴生产和除尘所需的工艺风力，将工艺风力和除尘有机结合, 实现卷烟工艺风力和除尘风力集中供给的方式。FC2、FC2或FCB （备 用）除尘系统风机采用变频调速，主风管上设置压力传感器，根据风 压变化，自动调节风机转速，控制风压波动，从而达到稳定系统风压 的目的。各卷烟机台有风压平衡器与气动风力平衡阀，根据卷接机组 的设备运行状况自动调节风力，确保系统在不

5、同工况下风力稳定并合 理分配到每台卷烟机和接嘴机上，完全满足卷接机组的生产要求。系 统根据负荷（开机台数）变化后，主风管上风压变化，自动调节风机 转速及执行阀，实现系统在不同生产负荷条件下卷接工艺风力恒压供 给。卷接包装机组风力送丝除尘系统FS2、FS2,由物料输送和除尘两部份 组成，当设置于系统尾部的风机启动后，系统内形成负压，烟丝和空 气从送丝机一端被吸起，烟丝在料管中经过风力加速后配给卷烟机, 而含尘空气则沿回风管经除尘器净化后排入大气。FS1、FS2除尘风机 采用变频调速，主风管上设置压力传感器，各卷烟机台有风送控制仪 TP170A,可从控制仪上实时监控木机风送状态并对木机的送丝风速设

6、 定值进行设定。系统采用实时控制手段，自动实现在不同生产负荷条 件下，送丝风力速度、压力的稳定，可靠。粉尘收集系统YC,将集中工艺风力除尘系统FC1、FC2或FCB （备用） 与风力送丝除尘系统FS1、FS2四台除尘器卸灰电机卸下的粉尘通过 螺旋输送管道连接至除尘压棒室。3. 电控系统的组成及各部分的功能3.1电控系统的硬件组成控制系统主要由西门子S7-300系列的PLC、ET200S分布式I/O、 Profibus-DP现场总线控制技术和人机界而MP370和风送控制仪 TP170A等组成。控制系统实现对整个风力系统的设备启停，风量、 风压、风速调节，系统状态参数检测，故障信息报警等功能。MP

7、370 人机界而、变频器及PLC所控制的电机启动器、接触器安装在电控柜 内，电控柜内还安装电控系统所需的电源开关，电压、电流显示仪表， 各种信号指示灯，各种状态的选择开关，起、停按钮，报警装置、接 触器、继电器、过载保护元件，除尘器控制元件等。ET200S分布式 I/O、风送控制仪TP170A.压力检测元件、电动执行元件分别安装在12组卷接机组上。论文发表。3.2电控系统的软件组成系统由西门子STEP7语言和iFIX组态软件开发而成。论文发表。作 为上位机的MP370人机界而显示现场机组运行状态及控制画面，可 以进行系统相关工艺参数设置和启停控制，并通过Profibus-DP网与 除尘系统的变

8、频器、各现场I/O站（风送控制仪TP170A）进行数据交 换。系统中主要设备的重要信息均可在MP370人机界上显示，如变 频器参数、卷接机组运行状态、除尘风机运行状态以及除尘系统的压 力等工艺参数信息等。5变频器的选用和节能效果FC1、FC2和FCB （备用）除尘电机的具体参数为功率132kW,频率 50 Hz,电压380 V, 2极，额定电流238 A； FS2、FS2风送电机功率 为45 kW,额定电流为83A。DAN FOSS变频器功能强大，性能优越, 调试和运行简单。VLT5000系列变频器在VVC控制基础上发展为 VVCpIus控制方式，使得变频器在低速（010Hz）范围内动态特性得

9、 到了改善,速度精度也得到了提高。变频器选用型号为VLT5152PT5C20 ST RO F10,变频器接受来自安装在管道上的压力传感器、I/O箱及PLC 的信号，实现对风机的自动调节，调整管道负压的大小，来完成送丝 和除尘任务。在变频器的控制上分压力控制和频率控制，压力控制是 PI闭环控制，系统以恒定的压力来控制；频率控制是开环控制，风 机以固定的转速运行。如果卷接集中工艺除尘系统反映风力不够，可 以在“设定参数画面中调高变频器的运行频率或者调高设定压力；如 果没有风力，则检查变频器是否跳闸或防火阀关闭。如果是变频器跳 闸，则记录故障代码，用“停风机断电后重新上电在PLC及人机界而 出现故障

10、时，为了不影响卷包车间的生产，可以采用变频器手动控制 风机，将变频器从REMOTE模式切换至ljLOCAL模式，可在而板上控 制实施。论文发表。木系统具备卷接机组远程控制风机启停功能，即 通过判别卷接机组是否运行，决定工艺风力系统启/停，节省能源。 木系统拆除了卷接机组木身的风力发生装置，不再需要购置小风机, 电机等备件，并且免除了与此有关的维修工作，从而节约了大量的备 件和维修费用。系统的总装机容量小，运行耗能和运行费用低，以一 个系统布置4组PROTOS70卷接机组为例，集中除尘要一台37KW的 大风机，加上卷接机组本身的8台小高压风机52KWC卷烟机5.5KW, 接嘴机7.5KW）系统总

11、装机容量89KW,则12组卷接机组除尘系统总 装机容量应在356KW以上，而采用集中工艺风力除尘系统仅由两台 132KW的大风机作为动力，系统总装机容量301KW,系统的装机容 量减小约60KW,另外，采用风机变频调速，系统恒压控制方式，系 统实际功率运行70-110KW左右，节能效果非常明显，这一点，在 目前我国提昌节能减排尤为重要。本系统自调试成功通过验收，经过 一年的平衡运行表明，采用PLC、现场压力检测装置及VLT5000系列 变频器构成的闭环自动控制系统，是卷烟机组除尘系统中一次全面的 智能升级，具有以下优点。与未改造前的手动系统相比，系统节电效 果明显，FC1、FC2电机额定电流由238A降为260A左右，FSl、FS2 电机额定电流平均由83 A降为60 A左右。通过一年运行，从系统的 整体运行情况来说，每年就能比改造前节省大约40%以上的电能，节 能效果显著。自采用了变频调速技术调试完毕投入运行后，卷接工艺