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    水環真空泵控制系統設計

           水環真空泵是紙機網部耗能較大的設備,在 實際生產中,水環真空泵通常采用一個固定閥門直接 供水,往往忽視了對其節能、節水的考慮。能耗 成本是造紙工業主要的成本支出。因此,為避免 能源浪費,研究新型水環真空泵的水環節能控制系統 十分重要。
           根據自身相關經驗并結合水環真空泵 的工作原理,從硬件設計和軟件設計兩個方面對水環 真空泵的水環節能控制系統進行闡述,并對實驗的實 測數據進行了分析。在工業現場使用過程中,水環真空泵通常采用一 個固定閥門控制供水量的直接供水方式。當電機 轉速一定且水位在一定范圍內時,水位高所形成的水 環大,水位低所形成的水環小,即當水環偏大時,會 使功耗增加,故水環真空泵效率下降,電能損耗加 大; 同時,又由于供水管道供水量隨工作狀態的變化 而變化,這就使得水環真空泵的真空度受到一定的影 響,又增加了能源損耗。
           使水環真空泵電 機轉速維持在正常真空度狀態下的轉速,人為控制使 得水流以最佳的流速注入水環真空泵中,使其一直在 最高效狀態下工作,克服上述現有技術的不足。水環真空泵的水環節能控制裝置的硬件系統平臺 主要包括通用上位機、PLC、水泵變頻器、真空泵變 頻器、水泵電機、真空泵電機、水泵、水環真空泵、 真空箱、真空度傳感器和真空壓力表。
           控制系統結構示意圖如圖 2 所示。由圖 2 可知, 真空度傳感器將采集到的真空箱內實際的真空度數據 傳輸到 PLC 中,與預設的真空度標準值進行 PID 調 節,形成閉環控制系統,確定是否控制真空泵變 頻器,進而控制真空泵電機的轉速,用水環真空泵來 調節真空箱內的真空度,同時真空泵變頻器將功率值 反饋回 PLC 中。水流量大小的控制通過上位機設定 不同給定值,使 PLC 輸出信號控制水泵變頻器,進而控制水泵電機的轉速,來改變水環真空泵內的給水 量。真空壓力表用來顯示當前真空箱內的真空度。
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