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　　1. 引言

　　目前，節(jié)能減排和環(huán)境問(wèn)題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)，隨著國(guó)家節(jié)能減排計(jì)劃的逐漸實(shí)施，工業(yè)企業(yè)在各個(gè)新建或改擴(kuò)建項(xiàng)目中都在嘗試各種方法降低企業(yè)能耗,工業(yè)企業(yè)中能耗最大的是各種電動(dòng)機(jī)設(shè)備,我國(guó)的電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)耗電量的60%-70%，特別是風(fēng)機(jī)、水泵類設(shè)備年耗電量占全國(guó)電力消耗的1/3，采用變頻控制器控制風(fēng)機(jī)類負(fù)載可以大幅度降低電機(jī)能耗，為了符合節(jié)能減排要求，變頻器的使用已經(jīng)成為各單位節(jié)能工作的重點(diǎn)。使用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以采集來(lái)自變頻器的各種信號(hào)，同時(shí)采集各種傳感器信號(hào)來(lái)控制變頻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變頻控制，使自動(dòng)變頻控制達(dá)到了最佳的節(jié)能效果。

　　2. 常規(guī)變頻控制方式

　　傳統(tǒng)的節(jié)能大多采用擋風(fēng)板、回流閥或開/停機(jī)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量,大電機(jī)在工頻狀態(tài)下頻繁開停難度大,同時(shí)會(huì)造成電能損耗以及開/停機(jī)的電流沖擊，對(duì)于電機(jī)的使用壽命和安全性都有影響。

　　采用變頻器控制風(fēng)機(jī)或者泵類具有它本身的科學(xué)性，節(jié)能效率能達(dá)到30%左右，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制以及大電機(jī)的軟停、軟啟，避免了工頻啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，可以減少電動(dòng)機(jī)的故障率，延長(zhǎng)其使用壽命，降低對(duì)電網(wǎng)的容量要求和無(wú)功損耗。常用的變頻控制方式是使用智能控制中心完成對(duì)變頻器的控制，變頻控制流程示意圖如下:

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　　目前,在自動(dòng)控制系統(tǒng)中通用的變頻器智能控制中心是使用組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控軟件,通過(guò)PLC來(lái)完成變頻器及電機(jī)等設(shè)備的變頻控制。其中，PLC作為控制單元有著強(qiáng)大的PID控制邏輯和數(shù)據(jù)采集能力,能夠很好的完成變頻控制工作。這種控制方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

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　　但是，這種控制方式在系統(tǒng)組網(wǎng)、抗干擾以及成本方面都有其不足的地方。首先，所有現(xiàn)場(chǎng)變頻控制柜都通過(guò)硬接線的方式將變頻器信號(hào)送到PLC，各個(gè)變頻器只能通過(guò)PLC與外界進(jìn)行聯(lián)系。其次，傳感器與變頻器等通過(guò)硬接線方式將信號(hào)送入PLC，其中變頻器的線纜干擾很大，對(duì)于其它信號(hào)的穩(wěn)定性不能保證，從而很容易引起變頻控制的輸出不準(zhǔn)確。最后，PLC在成本上比較高，對(duì)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，增加了控制成本。

　　3. 新型變頻控制模式

　　針對(duì)組態(tài)軟件結(jié)合PLC實(shí)現(xiàn)變頻控制中的問(wèn)題，易控組態(tài)軟件找到了一種新的方式來(lái)彌補(bǔ)這些問(wèn)題，那就是通過(guò)組態(tài)軟件或者觸摸屏加上信號(hào)采集模塊的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　信號(hào)采集模塊負(fù)責(zé)采集變頻器上的所有信號(hào)，如啟停信號(hào)、變頻輸入、輸出信號(hào)，同時(shí)它還可以采集各種傳感器的信號(hào)。信號(hào)采集模塊具有體積小、安裝方便的特點(diǎn)、而且，現(xiàn)在各個(gè)廠家生產(chǎn)的采集模塊種類繁多,如阿爾泰模塊、研華模塊等，它們能適應(yīng)各種不同工況要求，同時(shí)，它們集成的功能也越來(lái)越多，比如在進(jìn)行信號(hào)采集的同時(shí)能通過(guò)以太網(wǎng)方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)組態(tài)軟件。另外，也是最重要的一點(diǎn)，采用信號(hào)采集模塊能大大節(jié)省控制系統(tǒng)的成本，不僅是PLC硬件，在信號(hào)連接線、控制柜等方面都能節(jié)省。

　　組態(tài)軟件負(fù)責(zé)采集信號(hào)采集模塊上的各種信息，并且在組態(tài)軟件中將這些信息進(jìn)行應(yīng)用，主要有對(duì)變頻器的手動(dòng)、自動(dòng)控制，對(duì)各種采集信息進(jìn)行報(bào)警或歷史記錄。組態(tài)軟件擁有強(qiáng)大的運(yùn)算處理功能，對(duì)于完成變頻器的PID控制可以完全取代PLC中的變頻控制功能。

　　4. 易控組態(tài)軟件與信號(hào)采集模塊結(jié)合使用的實(shí)例

　　易控組態(tài)軟件結(jié)合信號(hào)采集模塊來(lái)完成變頻控制的應(yīng)用在山西立恒鋼廠高壓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中得到了完美體現(xiàn)，下面是該系統(tǒng)的整體介紹：

　　4.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　山西省立恒鋼鐵有限公司煉鋼廠原三組除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用直起控制，吹氧信號(hào)到來(lái)時(shí)一直以工頻運(yùn)行，耗電量大，運(yùn)轉(zhuǎn)周期緩慢，檢修維護(hù)頻繁，經(jīng)常影響生產(chǎn)。本系統(tǒng)針對(duì)該現(xiàn)狀進(jìn)行改造。