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水环真空泵控制系统设计

       水环真空泵是纸机网部耗能较大的设备,在 实际生产中,水环真空泵通常采用一个固定阀门直接 供水,往往忽视了对其节能、节水的考虑。能耗 成本是造纸工业主要的成本支出。因此,为避免 能源浪费,研究新型水环真空泵的水环节能控制系统 十分重要。
       根据自身相关经验并结合水环真空泵 的工作原理,从硬件设计和软件设计两个方面对水环 真空泵的水环节能控制系统进行阐述,并对实验的实 测数据进行了分析。在工业现场使用过程中,水环真空泵通常采用一 个固定阀门控制供水量的直接供水方式。当电机 转速一定且水位在一定范围内时,水位高所形成的水 环大,水位低所形成的水环小,即当水环偏大时,会 使功耗增加,故水环真空泵效率下降,电能损耗加 大; 同时,又由于供水管道供水量随工作状态的变化 而变化,这就使得水环真空泵的真空度受到一定的影 响,又增加了能源损耗。
       使水环真空泵电 机转速维持在正常真空度状态下的转速,人为控制使 得水流以最佳的流速注入水环真空泵中,使其一直在 最高效状态下工作,克服上述现有技术的不足。水环真空泵的水环节能控制装置的硬件系统平台 主要包括通用上位机、PLC、水泵变频器、真空泵变 频器、水泵电机、真空泵电机、水泵、水环真空泵、 真空箱、真空度传感器和真空压力表。
       控制系统结构示意图如图 2 所示。由图 2 可知, 真空度传感器将采集到的真空箱内实际的真空度数据 传输到 PLC 中,与预设的真空度标准值进行 PID 调 节,形成闭环控制系统,确定是否控制真空泵变 频器,进而控制真空泵电机的转速,用水环真空泵来 调节真空箱内的真空度,同时真空泵变频器将功率值 反馈回 PLC 中。水流量大小的控制通过上位机设定 不同给定值,使 PLC 输出信号控制水泵变频器,进而控制水泵电机的转速,来改变水环真空泵内的给水 量。真空压力表用来显示当前真空箱内的真空度。