泵寶恒壓供水專用變頻器在再造煙葉供水控制系統(tǒng)應(yīng)用

劉加樹++王海龍

摘 要：再造煙葉生產(chǎn)中供水壓力不穩(wěn)定的問題，嚴(yán)重影響到再造煙葉的生產(chǎn)。結(jié)合現(xiàn)有再造煙葉生產(chǎn)工藝設(shè)備特點(diǎn)設(shè)計(jì)出在再造煙葉恒壓供水控制系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)PLC恒壓供水系統(tǒng)，穩(wěn)定了生產(chǎn)工藝的供水壓力，提升再造煙葉生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少能耗損失。

關(guān)鍵詞：恒壓供水；壓力；控制器；變頻器

中圖分類號：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0064-01

再造煙葉國家標(biāo)志性生產(chǎn)線車速定為120m/min，紙機(jī)每天用水量超過1千噸。在生產(chǎn)工藝中，各個(gè)工序?qū)┧畨毫Ψ€(wěn)定性要求較高，如萃取、制漿、抄造、涂布制備等，其中抄造與涂布制備工序?qū)λ畨悍€(wěn)定要求尤為關(guān)鍵，水壓的波動(dòng)會(huì)致抄造網(wǎng)部與毛毯清洗不徹底，易造成引紙困難無法連續(xù)生產(chǎn)，增加了綜合能耗的損失。涂布制備工序水壓的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致涂布液的調(diào)濃不穩(wěn)定，易造成涂布率不穩(wěn)定甚至產(chǎn)品涂布率不合格，對生產(chǎn)的影響更為嚴(yán)重。

1 現(xiàn)有存在問題

現(xiàn)階段恒壓供水采用了基于PLC變頻調(diào)速控制方式，其原理為PLC控制單臺(tái)變頻器拖動(dòng)4臺(tái)水泵，利用變頻控制電路的PID等相關(guān)功能根據(jù)用水量依次逐臺(tái)循環(huán)切換泵的工、變頻工作模式。由于再造煙葉生產(chǎn)工藝特點(diǎn)的需求，瞬時(shí)供水流量需求很大且用水量波動(dòng)大，供水流量需求大必然要求管網(wǎng)管徑設(shè)計(jì)較大，上述逐臺(tái)切換泵的工作模式，由于每次切換必然有延時(shí)且每次只增加一臺(tái)泵，在管網(wǎng)管徑較大的條件下無法滿足薄片生產(chǎn)瞬時(shí)流量猛然增大的工況，生產(chǎn)的用水量大且不穩(wěn)定，會(huì)造成系統(tǒng)的頻繁切換，穩(wěn)定不了供水壓力。管路壓力在1.5Mpa-4.5Mpa之間大范圍波動(dòng)。不僅影響工藝生產(chǎn)同時(shí)也縮短了電控系統(tǒng)及水泵的使用壽命。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對煙草薄片生產(chǎn)用水量大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)全新變頻在再造煙葉供水控制系統(tǒng)系統(tǒng)，主要包含遠(yuǎn)傳壓力表、變頻器恒壓供水控制器、1分4電壓分配器、4臺(tái)變頻器、4臺(tái)11kw離心水泵系統(tǒng)組成。變頻器恒壓供水控制器選用蘭利科技CPS-23B型，1分4電壓分配器選用SOC-VV4-2型，變頻器選用泵寶BH386型恒壓供水專用變頻器。（如圖1所示）

3 主要參數(shù)的設(shè)定

變頻器恒壓供水控制器主要參數(shù)設(shè)定。第一壓力值設(shè)為0.4Mpa，傳感器量程設(shè)為1.6Mpa，變頻器功率設(shè)為11kw。恒壓供水專用變頻器主要參數(shù)設(shè)定。系統(tǒng)工作模式設(shè)為通用模式，給定壓力設(shè)為0.4Pma，壓力信號選擇0-10v，壓力傳感器最大量程設(shè)為1.6Pma，電機(jī)額定功率設(shè)為11kw，額定電流設(shè)為25A，命令源選擇設(shè)為端子命令通道，頻率源選擇設(shè)為V1（模擬量輸入0-10v）。

4 工作原理

遠(yuǎn)傳壓力表儀表由彈簧管壓力表和滑線電阻傳感器組成，當(dāng)被測量水壓力變化時(shí)，彈簧管端產(chǎn)生位移，一方面通過傳動(dòng)系統(tǒng)使指針在度盤上指示相應(yīng)壓力值，另一方面帶動(dòng)電刷在電阻上滑行，使被測壓力值的變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。電阻值作為輸入端，輸入到變頻器恒壓供水控制器。恒壓控制器把信號轉(zhuǎn)換后實(shí)際水壓值，恒壓控制器通過內(nèi)置的PID控制器設(shè)定水壓值和實(shí)際水壓值進(jìn)行比較。給出運(yùn)算后的電壓值作為輸出到1分4電壓分配器，電壓分配器給出4個(gè)和輸入相等的電壓值分別輸入到4臺(tái)變頻器，作為變頻器的頻率設(shè)定。由控制變頻器的控制4臺(tái)泵的速度。實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到控制供水壓力穩(wěn)定的目的。針對再造煙葉生產(chǎn)用水量大特點(diǎn)，4臺(tái)泵同時(shí)加速和減速，相應(yīng)時(shí)間特變塊。管路壓力由原來在-62.5%—+125%之間波動(dòng)降低到±2%。每臺(tái)水泵可以選擇運(yùn)行或停用，4如用水量較少，可以選擇停用部分水泵以節(jié)約能源。

5 結(jié)語

根據(jù)煙草薄片生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出適合自身需求的在再造煙葉恒壓供水控制系統(tǒng)，可以將供水壓力波動(dòng)穩(wěn)定在±2%，徹底解決了很好地解決原系統(tǒng)供水壓力不穩(wěn)定的問題，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，避免了因供水壓力造成的產(chǎn)品綜合能耗的提升及在線產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的問題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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