羅茨風機報警控制電路：污水處理廠羅茨鼓風機電氣控制電路改進

　　一、羅茨鼓風機電氣系統(tǒng)控制電路北京排水集團酒仙橋污水處理廠污水深度處理改造工程BAF工藝段反沖洗羅茨鼓風機采用變頻控制(施耐德ATV61系列90kW變頻器)。變頻電機后部有1臺冷卻風扇,整個風機及變頻電機安裝在隔音罩中,隔音罩上有1臺風扇,羅茨風機正常啟動反洗時,冷卻風扇及隔音罩風扇運行,風機停止后兩臺風扇停止運行(圖1、圖2、圖3)。圖1中主線路、二次控制線路及變頻器安裝在MCC。風機就地操作箱(就地箱)在風機現(xiàn)場,內(nèi)有啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、風機軸承超溫保護器和調(diào)頻電位器等電氣元件。SA可在就地、MCC、停止和遠控4個位置之間轉(zhuǎn)換,其中就地控制操作過程如下。合上羅茨風機主回路空開QF及控制回路空開QF1(圖1),合上隔音罩風扇電機主回路空開QF及控制回路保險FU(圖2),合上冷卻風扇電機主回路空開QF及控制回路保險FU(圖3),將SA轉(zhuǎn)動到就地位置,按動就地操作箱啟動按鈕SBF,則中間繼電器KA1得電,其常開觸點閉合;繼電器1KA得電吸合(圖2),隔音罩風扇電機控制接觸器1KM得電吸合并自保,風扇電機運轉(zhuǎn);同理冷卻風扇控制接觸器2KM得電吸合并自保,冷卻風扇電機運行。變頻器可編程輸出繼電器R2設定為運行輸出(變頻器運行時,R2吸合),R1設定為故障輸出(變頻器檢測到內(nèi)部故障后,R1吸合)。1KM和2KM吸合后,若未按動就地操作箱急停按鈕、風機軸承超溫保護器未動作(KA4未吸合),則延時斷開繼電器KT1得電,其瞬動常開觸點立即閉合,延時斷開常開觸點也立即閉合,KT1線圈得電并自鎖。由圖1可看出,KT1延時斷開常開觸點閉合后KM得電吸合,變頻器主電源輸入端即得電。同時KT1的瞬動常開觸點閉合也把啟動命令送給變頻器,變頻器主回路得電與變頻器啟動運行同時發(fā)生。LI4為變頻器可編程邏輯輸入端,本例中作為變頻器啟動命令通道及頻率給定信號通道選擇激活端。ATV61系列變頻器有兩路命令輸入(啟動/停止命令),AI1和AI2兩路頻率給定信號。當LI4為一個狀態(tài)時,激活變頻器1路啟停命令及1個頻率給定,LI4為另外一個狀態(tài)時激活變頻器另外一路啟停命令及頻率給定信號。在變頻器參數(shù)中可編程設定第一路啟停命令為LI1,第二路啟停命令也為LI1,第一路頻率給定信號為AI1,第二路頻率給定信號為AI2。變頻器主回路得電,同時啟動運行指令也輸入到LI1,變頻器運行,可通過旋轉(zhuǎn)就地操作箱上的調(diào)頻電位器(第一路給定AI1)調(diào)節(jié)頻率。二、存在的問題1.變頻器預熱時間不夠由圖1可看出,無論SA在現(xiàn)場、MCC還是遠程位置,每給1個啟動命令,變頻器進線接觸器即接通,同時變頻器啟動運行的命令也輸入到LI1端,變頻器通電和啟動運行同步。通常變頻器的電解電容容量值均較大(一般和變頻器功率成正比),充電時間常數(shù)較大。如果通電和啟動運行指令同時加給變頻器,則可能會因電解電容未充足電,變頻器啟動時報無電源電壓故障而無法啟動(與ATV61系列變頻器參數(shù)設置及控制方式有關(guān))。ATV61系列變頻器可以兩線控制啟停也可三線控制啟停,本例就是兩線控制方式。兩線控制時,可以選擇電平控制啟停或脈沖(0到1上升沿啟動,1到0下降沿停止)控制啟停。如果變頻器參數(shù)設置為兩線電平控制,雖然在剛開始啟動瞬間,電解電容還未充足電,但很快電容器也就充足電了,由于啟動命令一直有效,這種參數(shù)設置及控制方式也能啟動變頻器。如果將變頻器參數(shù)設置為二線脈沖控制方式,由于啟動命令只在啟動輸入端(本例中LI1)的上升沿有效,此時電解電容器還未充電,變頻器根本無法啟動,每按一次啟動按鈕即報一次無電源電壓故障代碼(ATV61系列變頻器三

羅茨風機報警控制電路：電氣控制與變頻技術(shù)(新)（被重復）（原自建課） 羅茨風機 羅茨風機基礎(chǔ)知識1.pptx

　　建材行業(yè)企業(yè)案例;風機簡介;一、風機定義;把氣體作為不可壓縮流體處理

　　利用高低壓來控制氣體流量、流向;二、風機分類;心離;風機按產(chǎn)生的風壓分（氣體出口壓力）;三、風機的工作原理;軸流風機工作原理

　　軸流式風機的工作原理是，旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量升高其壓能和動能，葉輪安裝在圓筒形泵殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。

　　軸流式風機適用于

　　大流量、低壓力場所。

　　;往復風機工作原理

　　往復風機主要由往復活塞在機殼內(nèi)作?復運動來吸人和排出氣體。當活塞開始自極上端位置向下移動時，工作室的容積逐漸擴大，室內(nèi)壓力降低，氣體頂開吸氣閥，進入活塞所讓出的空間，直至活塞移動到極下端為止，此過程為風機的吸氣過程。當活塞從下端開始向上端移動時，充滿風機的氣體受擠壓，將吸氣閥關(guān)閉，并打開排氣閥而排出，此過程稱為風機的排氣過程。活塞不斷往復運動，

　　風機的吸氣與排氣過程就連續(xù)不斷地

　　交替進行。

　　此風機適用于小流量、高壓力。;謝謝

羅茨風機報警控制電路：羅茨風機變頻器停機的故障分析

　　原標題：羅茨風機變頻器停機的故障分析

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　我公司客戶某煉油裝置加熱爐一臺羅茨風機電機容量為18.5kW，采用一臺丹佛斯VLT 5000系列容量為18.5kW的變頻器供電，可以根據(jù)工藝條件對羅茨風機進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，從而控制加熱爐的進風量以達到燃料量和氧氣量合理匹配，實現(xiàn)燃料充分燃燒、合理利用，達到節(jié)能環(huán)保效果。

　　1、故障分析與處理

　　2021年4月25日，某煉油裝置改造后準備開工時，操作人員在對羅茨風機進行工藝調(diào)節(jié)時，出現(xiàn)短暫停機而后又很快轉(zhuǎn)起來，特別是在轉(zhuǎn)速（頻率）往下調(diào)節(jié)過程中，都出現(xiàn)停機現(xiàn)象，而升速過程中，運行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)報警或停機現(xiàn)象。

　　電氣維護人員到現(xiàn)場觀察了整個過程，轉(zhuǎn)速在以2.5HZ的幅度往下調(diào)節(jié)時，變頻器面板打出“警告5：電壓過高警告（DC LINK VOLTAGE HIGH）”、“警告/報警7：過電壓（DC LINK OVERVOLT）”和“警告/報警12：轉(zhuǎn)矩極限（TORQUE LIMIT）”，之后變頻器顯示面板出現(xiàn)閃爍，變頻器顯示頻率下降歸零，之后有啟動一致達到調(diào)節(jié)頻率。 通過對上述現(xiàn)象的分析，初步判斷為在頻率下調(diào)過程中，電動機由電動狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)，反饋電壓過高引起變頻器中間直流環(huán)節(jié)過電壓，出現(xiàn)報警和停機現(xiàn)象。

　　查看變頻器參數(shù)，該變頻器的加速時間為15秒、減速時間為15秒，由于改造之前變頻器運行正常，頻率上調(diào)和下調(diào)都正常，改造之后出現(xiàn)異常，電氣維護人員與裝置機械專業(yè)的人員溝通后發(fā)現(xiàn)，風機和電機的鏈接由原來的皮帶傳動改造為軸傳動，改為剛性連接，羅茨鼓風機在降速過程中，慣性很大，在變頻器的輸出頻率很快降下來的情況下，而風機仍然以較高轉(zhuǎn)速在運行，出現(xiàn)“倒發(fā)電”狀態(tài)，造成變頻器直流環(huán)節(jié)過電壓，為避免這種情況的出現(xiàn)，必須將變頻器的減速時間放大，使之能夠與羅茨風機轉(zhuǎn)速調(diào)整過程中的機械慣性匹配，從而避免出現(xiàn)報警或停機現(xiàn)象。

　　將變頻器減速時間改為90秒，再反復試驗后，變頻器再沒有出現(xiàn)報警現(xiàn)象。運行幾個月后，變頻器運行良好，再無報警現(xiàn)象。

　　2、防范措施

　　1、對變頻器負載的變化情況要及時掌握，負載發(fā)生變化時相應的參數(shù)要進行對應的設定。

　　2、定期對變頻器本體進行檢查，運行期間加強對變頻器外觀、冷卻風機、變頻器運行一段時間后對變頻器的硬件進行一次檢查，防止出現(xiàn)硬件上的問題，保證變頻器長周期運行。

　　3、保證變頻器運行環(huán)境溫度適應，避免環(huán)境溫度過高造成電解電容壽命快速下降。

　　3、結(jié)束語

　　從客戶近一年的運行情況來看，變頻器減速過程中的停機現(xiàn)象再沒有出現(xiàn)，通過此故障處理可以看出變頻器參數(shù)設定一定要與負載機械特性匹配，因此，探索合理的參數(shù)設定，為變頻器及電機提供正確完善的保護功能對變頻器長期運行是至關(guān)重要的。

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羅茨風機報警控制電路：羅茨風機自動化檢測控制系統(tǒng)

　　原標題：羅茨風機自動化檢測控制系統(tǒng)

　　山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　本系統(tǒng)共有三種運行方式可供選擇，即“就地”、“遠控”、“自動”；在觸摸屏上我們可以選擇就地或遠控兩種方式。

　　在我們的集控室羅茨風機供電界面上有一個自動/半自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，當我們在觸摸屏上設置了遠控方式時，此開關(guān)才會有效，當我們選擇自動時，羅茨風機進入自動運行狀態(tài)，此時，不管是現(xiàn)場觸摸屏，還是集控室，都不能進行控制，只能進行監(jiān)測羅茨風機的運行參數(shù)：當我們選擇半自動時，羅茨風機進入半自動運行方式，此時，可以用集控室的控制終端進行控制；當我們把現(xiàn)場觸摸屏打到就地時，就只能進行現(xiàn)場的觸摸控制。

　　羅茨風機監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設計

　　羅茨鼓風機自動控制原理

　　監(jiān)測系統(tǒng)由各類傳感器、電量變送器、工控機和其他外圍設備組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示，各環(huán)節(jié)的設計充分考慮礦井含塵、潮濕、氣流脈動的惡劣通風環(huán)境，以及其他電器設備的電磁干擾。 在各類傳感器選型除了滿足精度的基礎(chǔ)上，也極其注重設備的抗干擾性能。

　　羅茨風機參數(shù)的監(jiān)測

　　通過以上的分析可知，為了達到主通羅茨風機性能在線監(jiān)測的目的，應實時在線監(jiān)測以下主要參數(shù)：平均流速、礦井負壓、羅茨鼓風機入口靜壓、電機有功功率、電流、電壓、氣體密度，轉(zhuǎn)速等。根據(jù)以上參數(shù)可求得羅茨風機的各項性能指標，再根據(jù)相似原理換算至規(guī)定狀態(tài)下即可繪制通羅茨風機的性能曲線。

　　羅茨鼓風機監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設計

　　可編程邏輯控制器的羅茨風機自動監(jiān)控設計

　　整個系統(tǒng)按照功能可以分為三大部分：信號檢測部分、數(shù)據(jù)采集處理部分、上位機和觸摸屏部分。

　　電機振動參數(shù)由安裝在羅茨風機軸承上的速度傳感器及變換器傳送至PLC的模擬量模塊。

　　溫度監(jiān)測部分是由內(nèi)置在電機的PT100熱電阻傳感器和變送器、智能儀表（溫度巡檢儀）構(gòu)成，多路電機溫度參數(shù)在控制柜巡回顯示，同時溫度巡檢儀與PLC進行通信，將參數(shù)上傳。

　　壓差參數(shù)是由相應的壓差和負壓傳感器傳送給PLC的模擬量模塊進行處理。

　　電氣參數(shù)由安裝在各開關(guān)柜內(nèi)的智能綜保單元與PLC以通訊的方式進行信息傳送，同時對電機的控制命令也經(jīng)由綜保單元實現(xiàn)，傳送的電氣參數(shù)有電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等多種參數(shù)。

　　PLC模塊軟件設計

　　PLC的監(jiān)控程序包括系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶監(jiān)控程序兩部分。由于考慮到羅茨鼓風機運行的重要性，采用了三級操作模式，即手動操作開關(guān)、就地觸摸屏控制、上位機遙控操作，其中對于羅茨風機的啟停操作也運用了兩種方式，一種通過CP340給綜保裝置發(fā)遙控命令，利用綜保裝置的遙信狀態(tài)當作反校模式；另一種是通過DO模塊直接接線到高壓開關(guān)的合分向繼電器線圈，這樣確保了羅茨風機高壓開關(guān)操作的可靠性。

　　CP340模塊與多臺綜保裝置通過RS485接口利用其自定義的協(xié)議進行問答式通訊，考慮到電氣量的特殊性，我們在設置相隔150M與每臺綜保裝置循環(huán)進行通信；另一塊CP340模塊也通過RS485接口利用其自定義協(xié)議與溫度巡檢儀進行通信，考慮到溫度參數(shù)變化的遲緩性及合理分配CUP的資源，設置循環(huán)通信時間為5分鐘。整個系統(tǒng)中延時及分析判斷的中間狀態(tài)都在PLC內(nèi)部完成，充分利用了PLC的內(nèi)部資源。

　　用PLC實現(xiàn)羅茨風機的自動控制

　　本系統(tǒng)采用了分塊程序結(jié)構(gòu)編程，分塊程序是指把一個工程的全部任務分成多個任務模塊，每個模塊的控制任務則根據(jù)具體情況編寫相應的子程序進行處理，在程序執(zhí)行過程中，CPU不斷掃描主程序OB1碰到子程序調(diào)用指令就轉(zhuǎn)移到相應的子程序中執(zhí)行。分塊程序雖然結(jié)構(gòu)復雜一點，但是可以把一個復雜的控制任務分解成多個簡單的控制任務，分塊程序有利于程序員編寫，而且程序調(diào)試起來也比較簡單。

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