发布时间 : 星期五 文章论文 变频调速在供暖锅炉控制（PLC控制）更新完毕开始阅读
微压变送器、含氧量变送器等。
(4)变频控制室
包括电源控制柜、锅炉变频控制柜、循环泵变频控制柜。变频器全部采用日本三菱公司FR系列低噪声、高性能、多功能变频器，根据电机功率选择不同的型号。控制柜内配置各种型号大小的断路器、接触器(施耐德)、继电器等低压电器设备，以完成电机的启、停控制。
第五章 锅炉控制系统的硬件设计
5.1系统主电路的设计
根据本设计的要求，本系统风机和循环泵采用变频启动和调速。变频器输入电源前面接入一个自动空气开关，来实现电机、变频器的过流过载保护接通，虽然变频器本身就有欠压、过压，过流、过载等保护功能，但是对于有工频运行的水泵电动机，还需要在工频电源下面接入相应的热继电器，来实现电机的过流过载保护。
图5-1控制系统的主回路
本系统采用4台变频器连接4台电动机，其中1号变频器控制引风电机，功率为90KW，变频工作方式，电机通过一个接触器和变频器输出电源相联，2号变频器控制鼓风机，功率为37KW，变频工作方式，电机通过一个接触器与变频输出电源连接。3号变频器控制一台循环泵，4号变频器控制一台循环泵，功率都为75KW，一台作为备用，均采用变频工作方式。补水泵，炉排电机等采用工频运行方式，功率为5KW。
变频器主电路电源输入端子(R, S, T)经过隔离开关与三相电源连接，变频器主电路输出端子(U. V, W)经接触器接至三相电动机上，如图5-1所示。按下启动按钮，系统开始工作，使接触器线圈KM1、KM2、KM3带电并保持，从而使接触器KM1、KM2、KM3动作，1#变频器、3#变频器接通电源，电动机变频运行。 5.2系统控制电路的设计
在控制电路的设计中，首先要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。在整个控制系统中，所有控制电机、接触器的动作，都是按照PLC的程序逻辑来完成的。为了保护PLC设备，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是通过中间继电器去控制电机动作。在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，其目的是为了实现系统中的强电和弱电之间的隔离，保护系统，延长系统的使用寿命，增强系统工作的可靠性。系统要实现手动自动、欠压、过压保护，电机的故障指示，变频器的故障指示以及报警输出，模拟量的输入、输出模块。
控制电路中还必须考虑系统电机的当前工作状态指示灯的设计，为了节省PLC的输出端口，在电路中可以采用PLC输出端子的中间继电器的相应常开触点的断开和闭合来控制相应电机指示灯的亮和熄灭，指示当前系统电机的工作状态。其控制电路图如图5-2所示。
引风机变频调速控制电路如图2-1所示。手动控制时，首先扳动转换开关SA1,使电动机启动时，按下启动按钮SB2，接触器KM1吸合并自保，电动机启动,运行指示灯HL1亮。当接触器KM1吸合时，中间继电器KA1接通，变频器STF接通，变频器启动。当变频器故障输出时，开始报警HA1铃响，报警指示灯亮。按下复位按钮SB3，中间继电器KA2接通，常闭触头KA2打开，解除报警，变频器停止运行。使电动机停止时，按下按钮SB2，接触器线圈失电，主触头KM1打开，电动机停止。
自动控制时，扳动转换开关SA1，通过PLC编程控制，来完成电动机的自动控制。
图5-2 控制系统的控制回路
5.3系统主要元器件的选择 5.3.1 PLC的选型 一、PLC系统配置
根据系统控制要求，统计出本系统对主PLC的I/O总能力要求为:开关量输入64点，开关量输出32点，模拟量输入8通道。综合考虑系统对PLC运算能力的要求等因素，选用西门子的S7-300系列PLC，CPU模块选用CPU315-2DP。具体配置如图5-4所示:
图5-4 配置图 PS CPU IM DI（1） DI（2） DO（1） DO（2） 6ES7 321-1BL00-0AA0 6ES7 322-1HH01-0AA0 6ES7 307-1KA00-0AA0 6ES7 315-3AF00-0AB0 6ES7 360-3AA01-0AA0 6ES7 321-1BL00-0AA0 6ES7 322-1HH01-0AA0 AI 6ES7 331-7KF02-0AB0 AO 6ES7 332-5HD01-0AB0
S7- 300系列可编程控制器是模块化结构设计，各个单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
系统组成:
(l)电源负载模块(PS307)：用于将SIMATIC S7-300连接到120/230VAC电源，输出24VD，它与CPU模块和其他信号模块之间通过电缆连接，而不是通过背板总线谁接。
(2)中央处理单元(CPU315-2DP)：集成128KRAM，用MMC存储卡最大可扩展到8MB；对二进制何浮点运算具有较高的处理性能；可用于大规模的I/O配置；集成有PROFIBUS-DP接口；CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为S7-300背板总线提供5V直流电源，并通过MPI多点接口与其他中央处理器或编程装置通信。
(3)接口模块(IM360)：用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通信处理器时，可通过IM360扩展1个机架，最长1米，每个机架上可以插入8个模块，电源也是由此扩展提供。
(4)信号模块(SM)：使不同的过程信号电平和57-300的内部信号电平相匹配，主要数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332等。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器，外部过程信号可方便地连在信号模块的前连接器上。特别指出的是模拟量输入模块独具特色，它可以接入热电偶、热电阻、4-20mA电流、0-10V电压等18种不同的信号，输入量程范围很宽。
(5)通讯处理器(CP340)：西门子公司实现点到点串口通信的低成本解决方案口：RS232C(V24)；20mA(TTY)；RS422/485(X.27)。固化有3964(R)协议和ACSII协议两个标准通信协议。 二、PLC的I/O分配表
PLC输入、输出点数的确定根据控制系统设计要求和所需控制的现场设备数量加以确定。
（1）PLC的开关输入端口包括系统的启动、停止按钮，电机启动、停止按钮，手动/自动按钮、变频器故障及检修复位、以及变频器工频、变频运行信号，另外PLC输入端口还包括电动机的热保护继电器输入，输入形式是热继电器的常开触点。其开关输入端口的分配如表5-5所示。
序号 表5-5 开关量输入分配表 名称 文字符号 端口地址