设计(论文)开题报告
一、课题目的意义
随着社会的不断进步和科学的发展,节能已经越来越成为人们关心的话题,各国各个行业都在采取积极有效的措施节能。
据权威机构检测,空压机所消耗的电能仅有10%转化成压缩空气,剩下的90%转化为热能, 在大多数的工厂,到处都能听到漏气的声音,但是根本没有人理会,如果我们把泄漏问题解决了,就节省了大量的能源,空压机在运行过程中也会产生大量的能源浪费,通过对空压机的变频调速设计来实现能源节能消耗。
二、主要设计(研究)内容
1、要求:
在空压机整个系统构成中,通过改变电机转速来降低空压机的电能损耗,设计以PLC可编程控制器为核心、大功率变频器作为传动装置的空压机组节能恒压供气控制系统技术改造方案,设计利用PLC可编程控制电机运转的电路原理图、接线图和控制程序。plc用这个FX3U-64MR/ES型号
2、主要内容:
①空压机的控制类型介绍;
②空压机控制原理图和控制程序;
③空压机通过变频调节后的节能功能与状况。
3、设计(研究)条件及主要技术指标:
①设计PLC程序;
②设计硬件接线原理图;
③设计说明书一份;
三、设计(研究)方案
方案一:
1)、老式的空压机是采用继电器控制的,启动时电流大,频繁加载与卸载会对电网造成冲击,而且气量无法保持恒压。当用气量不断变化时,供气压力不可避免产生波动,使用气精度达不到工艺要求。气压超过上限压力时空压机卸载及卸载后电机空转浪费大量的电能。为了减少能源消耗,可以采用变频调速技术,该技术是当流量需要量减少时,就可以降低电动机的转速,从而较大幅度减小电动机的运行功率,来实现
节能的。
2)、变频调节技术是采用可编程控制器(PLC)作为核心控制器,通过检测仪器为PLC提供控制中所需要的信号参数对空压机进行自动巡回检测控制。进行监控的主要参数有空压机高低压缸温度、润滑油温度、电动机温度、风包温度、出水温度;高低压缸压力、风包压力、润滑油压力;高/低压、中/后冷却水断水检测等参数。
基于PLC的变频控制系统原理图如图1-1所示。
图1-1 基于PLC的空压机变频控制系统原理图
3)、通过用变频器来控制其电动机的运行转速,让它自动随供气压力的变化而变化,即压力上升时,电动机的运行速度下降,供气压力下降时,电动机的运行速度上升,以降低电机的频繁启动与运行,以达到电能目的。
4)、在变频器闭环控制下使用固定电流值对应固定压力,通过压力传感器调节储气罐的压力。
空压机变频系统原理图如下:
图1-2 空压机变频系统原理图
通过变频改造技术,空压机实现了节能降耗,运行成本降低,提高压力控制精度。电动机从低速启动,冲击电流小,因为变频器具有较强的保护功能,降低了设备的故障率,延长空压机使用寿命并且系统压力更稳定。
方案二:
空压机余热回收是一项非常环保的节能方式,热能回收装置的工作原理是空压机的高温油经过热交换器把热量传递到泠却水中,泠却水被加热后流到保温贮水桶中,这样可以达到热能回收的目的。
空压机余热回收使用方式安全、卫生、方便,提高空压机的运行效率,实现空压机的经济运转,提高空压机的使用寿命,经济实用,运行可靠。
由于该项改造比较庞大,所以该方案不已考虑。
因此通过以上两个方案的比较,本次毕业设计采用第一种方案:空压机的变频改造设计方案
四、预期成果
通过设计、修改,在空压机上实现变频调速,使空压机具有自动调速功能,使电机使用能耗降低。设计变频调速的控制系统原理图,控制程序。
五、进度安排
15.01.16~15.03.15 查找资料,拟定方案,完成开题报告
15.03.16~15.04.15 完成空压机变频调速设计
15.04.16~15.05.10 完成空压机调速调试
15.05.11~15.05.30 撰写
毕业论文,准备毕业答辩
六、主要参考文献