变频器工作原理及其结合PLC在换热站的节能应用

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时间：2016-06-15 20:27:38

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变频器工作原理及其结合PLC在换热站的节能应用　　节能大连大发供热公司作为大连市第二大供热企业，现有集中供热面积1700万m2，由2个热源单位供热，分别是发电公司、泰山热电公司，

　　节能大连大发供热公司作为大连市第二大供热企业，现有集中供热面积1700万m2，由2个热源单位供热，分别是发电公司、泰山热电公司，另有四座事故备用锅炉房，共有2个中继泵站、270余个换热站，承担着大连市约15万户的供暖。集中供热由二个热源分别供给，二个热源的主干管已联成环状，主干管之间设隔离门，运行方式目前为双热源独立运行。该项目从2012年6月开始实施，现以对80余个换热站进行改造，原有换热站在循环泵及补水泵系统增加了变频器，并增加流量、温度、压力传感器，以西门子公司生产的PLC（可编程控制器）作为主控设备。

　　1、工作原理

　　1.1 变频器工作原理

　　主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

　　1.2 PLC工作原理

　　PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

　　PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式：⑴每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新；⑵输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入；⑶一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新；⑷元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。⑸扫描周期的长短由三条决定：①CPU执行指令的速度；②指本身占有的时间；③指令条数，现在的PLC扫描速度都是非常快的。⑹由于采用集中采样，集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

　　2、配置组成

　　2.1 系统组成

　　该系统由可编程控制器（PLC）、输出继电器以及触摸屏监控画面组成。

　　2.2 硬件组成

　　以西门子公司生产的可编程控制器（PLC）为主控设备，本系统硬件型号如下：

　　电源模块： 6ES7 307-1EA01-0AA0

　　CPU模块： 6ES7 314-1AG14-0AB0

　　以太网通讯模块： 6GK7 343-1CX10-0XE0

　　开关量输入： 6ES7 321-1BH02-4AA1

　　开关量输出： 6ES7 322-1BH01-4AA1

　　模拟量输入： 6ES7 331-1KF02-4AB1（8通道）

　　模拟量输出： 6ES7 332-5HF00-4AB1（8通道）