纺织空调PLC变频控制与节能系统的设计和应用
王秀琳,蒋根才2, 胡国文(1盐城工学院电气工程学院,江苏盐城224003,2盐城贝思特电气有限公司,江苏盐城224005)
摘要:纺织空调可编程逻辑控制器( PLC)自控系统以PLC为控制中心,利用温、湿度传感器检测室内、外的温、湿度信号,与没定值进行比较,根据比较结果,采用P1控制,自动调节新回风比、送风量、喷水量、加热量和制冷量,使车间的温度和相对湿度维持在生产工艺要求的范围内,不仅提高r产品的产量和质量,同时节约了大景能量,具有较好的应用前景。
关键词:温度;相对湿度i变频控制
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:16736540(2009) 12-0034-05
O 引 言
纺织车间的温度和相对湿度严重影响产品的产量和质量,因此空调系统是棉纺织生产过程中不可缺少的设施之一。目前,纺织空调大都采用人工调节,但由于是手动控制,忽略了温度和湿度的相关性,对环境温、湿度的控制不尽如人意,特别是梅雨季节,难以达到理想的工作环境,且能耗大,效率低,节能潜力得不到充分发挥。采用自控系统,对纺织空调进行温、湿度自动调节,不仅提高了温、湿度的控制精度,同时降低了能量损耗,纺织空调自动调节系统在纺织行业的应用已成为一种趋势。
1 空气调节系统组成及其基本原理
空气调节系统主要由进风窗、喷水室、风道、加热器、回风窗、通风机等部分组成,见图1,进风窗:室外空气由此进入空调室,进风窗设有固定百叶窗和调节风门,以供调节室外空气量之用。喷水室:空调室送风系统的主要部分,在喷水室中有喷嘴、水池和挡水板。风道:供输送和分配窒气用。加热器:作为冬天加热空气之用。空气加热有两种方式:一种是空气被水处理前进行加热,通常称第一次加热或预热,一般在气侯比较寒冷的地方为提高室外空气的温度以增加喷水室的加湿能力而采用的;另一种是空气被水处理后进行的加热,称二次加热,主要是补偿车间热量的不足。回风窗:在夏天,如车间内空气的含热量低于室外空气的含热量时,为了节约冷源,应该利用一部分回风;在冬天,室外气温较低,一般应该考虑使用回风以节约热量消耗,因此在空调室送风系统内,常设有回风窗,其上装有调节回风量的风门和过滤灰尘用的金属滤网。通风机:室外空气之所以能流经空调室送风系统而送入车间,主要是依靠风机工作时给空气一定的压力。
1进风窗;2进风阀;3回风过滤网;4同风渊节风门;5一次加热器;6喷水排管;7循环水泵;8冷却水泵;9挡水板;10补充水管;11网状滤水器;12二次加热器;13离心风机;l4电动机;15主风道;16支风道
为了减小室外气侯变化对室内空气状态的影响,保持车间一定的温、湿度,在空气调节系统中,空气在送人车间以前,一般根据室外的气候条件和室内的要求先在空调室中进行处理。如夏天室外空气温度高而潮湿,冬天室外温度低而干燥,如将室外空气不经适当处理而送入车间,必然会造成夏天车间空气温度偏高或湿度偏大,冬天车间空气温度偏低或湿度偏小。采用空调室送风系缆后,夏天在将室外空气送人车间之前,先在空调室内进行冷却和去湿处理,冬天则先在空调内进行加热和加湿处理,然后送入车间,这样就能使车间保持合乎要求的空气状态。自控系统就是根据车间温、湿度情况,对上述过程进行自动调节,达到****控制状态。
现以盐城众想集团细纱车间为例介绍控制系统的设计过程。
2控制系统的硬件设计
控制系统依据温、湿度传感器检测室内、外温度和相对湿度信号,经A/D模块转换成对应的数字信号,供可编程逻辑控制器( PLC)采集,采样值与设定值相比较,比较结果通过D/A模块、PI调节器去控制变频器调节风机、水泵的转速以及一次加热量和新回风量,以维持室内温、湿度的稳定性。其主要组成有温湿度变送器、控制器、变频器、风机、水泵及各种执行器,如图2所示。
温湿度传感器:选用芬兰维萨拉公司的HMW40Y型号,墙面式安装,输出4-20 mA电流信号,具有稳定性好、精度高、易于安装、运行可靠等优点;控制器是控制系统的核心,经初步估算,PLC主控单元共需21 |