变频器在液位自动控制中的应用及其节能效果
时间：2021-02-06 10:04:27 来源：达达文档网 本文已影响 人 
陈庆
摘 要：在现代化工生产过程中，流体输送过程中需要大量使用风机、水泵、搅拌机、压缩机等设备，上述输送机械通常都是使用交流电机进行驱动，当中有很大一部分的电动机不是在额定功率下进行工作的，一般来说是额定功率的60%左右，有的还会更低一点，大概在20%左右。通过实际的操作来证明变频器在使用的时候会取得不错的节能效果，很多现代化工生产企业为了把生产的承办降低、提高经济效益，从而使新技术能够融入进来，变频调速技术因为其良好的产出比也被引入其中，让其拥有着十分宽广的前景。本文通过将变频器在液位自动控制系统当中的使用进行时间当中的分析以及理论分析出其节能效果。
关键词：变频器 液位自动控制系统 节能效果 分析
中图分类号：TN77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）07（a）-0048-03
Abstract：
In the process of modern chemical production， a large number of fans， pumps， mixers， compressors and other equipment are needed in the process of fluid transportation. The above-mentioned transportation machinery is usually driven by AC motors， and a large part of them are not working under the rated power rate， generally speaking， they are about 60% of the rated power， and some are even lower， about 20%. Through the actual operation， it is proved that the frequency converter can achieve good energy-saving effect when it is used. In order to reduce the undertaking of production and improve the economic benefits， many modern chemical production enterprises can integrate new technologies. Because of its good output ratio， the frequency conversion and speed regulation technology is also introduced， which has a very broad prospect. In this paper， through the use of frequency converter in the liquid level automatic control system for time analysis and theoretical analysis of its effect.
Key Words：
Frequency converter; Liquid level automatic control system; Energy saving effect; Analysis
電动机在进行发动的时候，很大部分时间都是在进行着均衡运动的状态，通过挡板或者阀门的方法来把流量或者压力进行调节，这样就会让很多的电能进行流失，功率大的机器其电能的损失也相对较大。
1 变速调节器意义
在把电工学的理论进行推测，想要把电动机的转速进行改变，只要把电源频率或者把电机的极对数以及转差率进行改变就可以了。级变速对数在进行调速的时候，其理论上谈效率很高，因为它的运行中是没有损耗的，但是，这种电动机的制造要求比较特殊，内部的结构也十分复杂，而且它属于有级调速，十分不灵活，在进行使用的时候相对较少。改变转差率在以前的时候在滑差电机上使用过，其缺点因为结构复杂、故障发生频繁、维修不方便导致很少有人使用[1]。高边频率进行调速可以进行无极调速，在国家初期的时候还没怎么进行采用，因为变频装置本身的原因，时隔这么久，微电子技术的兴起，变频调速技术也随着在不断成长，现在的技术可以让调速的精度达到非常高，它的损耗也可以极大地减少。所以，变频调速现在可以进行各种电动机的应用。
2 变频调速器的应用
变频调速器节能的效果非常好，它的核心用的是DSP或者微处理器，在电动机运行的时候可以提供多样的电气控制，还具有报警的功能，将设备的安全保障下来，设备的使用寿命也随之增加。它还具有一种功能，就是通过设定的信号来进行电动机转速的调节，从而让自动生产控制得到实现，在进行电机控制的时候第一个想到的就是变频调速器，以下举出在轻柴油泵中运用变速调节器的例子，来进行应用说明[2]。
2.1 控制步骤的介绍
轻柴油泵使用的是一开一备的设计方式，会存在着两台泵。在通常的状况下，一台用来运行，一台用来作为备用，进行主备切换的时候需要进行人为的方法去实施。在供电控制方法方面来看，主泵用的是经常使用着的电气控制，将主电源直接发送给电动机，而备用泵采用的是变频调速器来进行控制，主电源通过变频之后发送给电机。
2.2 控制方案实施
在DCS内其公职的原理如图1所示。
一般来说，正常情况下的LC1206B的调节回路输出值在20mA以内的调节信号发送到变频器来当做频率设定的信号，变频器通过这种发送的信号进行电压的相对应频率的输出，让电机的转速得到控制。与此同时，CL1206A的回路调节需要用到手动的方式，其电源的输出稳定在十成，在进行泵出口调节阀的控制的时候，需要保持全开的状态，从而使变频器就可以进行流量的控制了。在DCS当中，P1205B所对应的流程图的位置使变频器的图案进行了更换，将变频器进行启动的时候，它的颜色为绿色，变频器处于非启动状态或者机器故障、停机的时候，它的颜色就是红色的。变频器如果发生了故障或者被取下来了，流程图上面的变频器颜色为红色。当工作人员需要进行人为换泵的时候，需要先把LC1205B切换到手动的方法，LC1206A切换到自动，把调节阀给控制好，让P1205A的电动机可以成功运转起来[3]。
2.3 控制系统的组成
这种控制系统是由两个或者多个控制系统所组成的，其中包括工频控制系统以及变频控制系统等。在工频控制系统当中，从DCS中提取出来的控制器LC1206A、调节阀LV1206、电机、柴油泵P1205A以及液体测量LT1206进行组合而来。变频控制系统也是从DCS中提取出来的控制器LC1206B、变频器、电机、柴油泵P1205B以及液体测量LT1206组成[4]。
2.4 应用效果
在将变频调速器进行广泛应用之后，其进行回路控制的稳定性以及可靠性相比于调节阀有很大的提升，其偏差一直持续在1%之内，这就导致了控制的参数波动的数值比较小。在变频调速器控制下的电机可以持续进行中速运转，把电机启动的时候，控制它进行各种运动，其中有短路过载等相关的故障的在线诊断的功能，为了让设备可以安全运行，故障的几率降低了，设备的损耗降低了，特别是它的节能效果十分明显。
3 采用PLC自动控制系统提高节能效果
PLC自动控制系统有着很多种不同的类型，在不同的状态下其选取的型号也不一样，电池、容量以及模块这些因素都决定着其整体的运行。将PLC自动控制系统融入变频器当中进行运行的时候，在这之前需要工作人员把当前工作中的设备进行状态的分析。在进行使用PLC的时候，需要将相关的程序进行编辑，在控制系统当中的各个设备进行了解，在进行产生的时候可以起到很好的帮助，对想要进行操作的设备有所认识，在安装软件的时候需要仔细检查，不要出现故障;在进行控制程序的图纸绘制的时候，要把PLC技术的结构和运行的状态融入其中，进行设计，确保没有问题了，才可以把设备的每个部位进行规划;将图纸绘制完成后，就要求专业的人员参照图纸来进行程序的编写，程序代码在这个系统当中是十分重要的，不能有那么一点点的错误发生;程序的编写在进行确认没有问题以及运行也十分良好之后，就需要进行说明书的完善，把实际操作中的注意事项以及十分容易出错的地方进行总结[5]。
4 结语
综上所述，通过实际的操作可以看到，变频器在自动控制中的采用取得的效果十分显著，变频调速器作为一种十分高效以及节能的调速装置，在运用进电动机当中可以使设备的安全得到保障，使用的年限也得以增長。通过把PLC自动控制系统技术融入变频器当中，可以较为高效地实现在化工企业生产中，流体输送设备的节能减排。
参考文献
[1] 刘美珍，侯志平.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].现代制造，2017（3）：38-39.
[2] 吴迪，李余进，黄兆波，等.模糊PID和变频器在地下恒压灌溉控制系统的应用[J].自动化与仪表，2019，34（4）：19-23.
[3] 刘建，于新乐，史东磊，等.板坯结晶器液位全自动控制以及常用故障缺陷系统改进的应用[J].自动化与仪器仪表，2019（5）：69.
[4] 唐波.高压变频器在大型风机上的节能应用[J].涟钢科技与管理，2018（1）：81-82.
[5] 孟尧，张学龙.变频器调速的控制及在节能中的应用[J].数字化用户，2017（13）：24.
