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風機選型與安裝
浙江車間降溫_基于CAN總線的煤礦風機監(jiān)控系統(tǒng)設計燃油暖風機控制
由于 TMS320LF2407內(nèi)嵌的 CAN總線控制器和 CAN總線收發(fā)器 PCA82C250可以方便實現(xiàn)與 CAN總線接口。 82C250是 CAN控制器與 CAN總線的接口器件，對信號進行差分式的發(fā)送和接收。CAN總線收發(fā)電路見圖 4。CANH和 CANL是 CAN總線的兩條差分接收/發(fā)送復用線路，它們的端點各接一個 120?的總線匹配電阻；采用高速光電隔離器 6N137，實現(xiàn)總線上各 CAN節(jié)點之間的電氣隔離；由于煤礦電磁干擾嚴重，環(huán)境惡劣，傳輸線采用屏蔽雙絞線，以減少電磁干擾。
5 系統(tǒng)軟件設計
?5.1主程序軟件設計
風機監(jiān)控系統(tǒng)要完成監(jiān)控數(shù)據(jù)采集、存儲、電機檢測、風機控制、數(shù)據(jù)上傳等工作。主程序則完成系統(tǒng)的初始化和各模塊的調(diào)用，流程如圖4所示。在監(jiān)控數(shù)據(jù)采集模塊中，系統(tǒng)循環(huán)檢測電壓、溫度、風壓、瓦斯?jié)舛取㈦姍C的運行狀況等參數(shù)，在風機驅動模塊中，系統(tǒng)對風機進行配置并控制其運行狀態(tài)；在通信模塊中，通過CAN總線將監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳到主機。由于煤礦井下環(huán)境惡劣，干擾很大，所以在硬件設計時還應加入硬件抗干擾措施及軟件抗干擾措施，如軟件陷阱、指令冗余、軟件“ 看門狗”等。?
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5.2 CAN總線通信軟件設計
系統(tǒng)采用了主從式的網(wǎng)絡結構。主機發(fā)送數(shù)據(jù)請求命令幀，相應的風機監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)點發(fā)出返回幀，返回數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)和命令的具體格式就相當于網(wǎng)絡層的協(xié)議。本系統(tǒng)中由于所有總線節(jié)點都為自行設計，所以以 CAN 2.0A幀結構為基礎，自定義了簡單的 CAN總線應用層協(xié)議。通信時，主機向通信節(jié)點發(fā)送信息幀，節(jié)點接收到信息幀后，通過判別標識符來區(qū)別信息幀的類別后，再將主機所需要的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，主機同樣也是通過標識符來識別數(shù)據(jù)類型。
節(jié)點通信軟件分三個部分：CAN初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收。 CAN通信協(xié)議的實現(xiàn)，包括各種幀的組織和發(fā)送，都由集成在 DSP上的 CAN總線控制器實現(xiàn)的。首先，應對 CAN控制器寫入控制字，進行初始化，即對工作方式、接收濾波寄存器、接收屏蔽寄存器、接收代碼寄存器、波特率參數(shù)等的設置，然后 DSP即可通過 CAN總線控制器接收/發(fā)送緩存區(qū)向物理總線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)的過程是： DSP將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按 CAN 格式組成一幀報文，寫入 CAN總線控制器的發(fā)送緩沖區(qū)，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上去；接收報文的過程是：CAN總線控制器從總線上自動接收報文，并經(jīng)過過濾后存入接收緩沖區(qū)，并向 DSP發(fā)出中斷請求，DSP從緩沖區(qū)讀取報文。
6 結束語
設計的創(chuàng)新點在于針對當前煤礦生產(chǎn)實際，開發(fā)了基于 CAN總線的煤礦風機監(jiān)控系統(tǒng)，采用 DSP芯片進行數(shù)據(jù)處理和自動控制，采用 CAN總線實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)采集與控制，可以將 DSP的高速性和 CAN總線通信的可靠性、實時性有效結合起來。系統(tǒng)能夠采集煤礦井下多種環(huán)境參數(shù)，記錄風機運行狀況，并控制風機運行狀態(tài)的，有效保障煤礦安全生產(chǎn)。
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| 燃油暖風機控制系統(tǒng)研究 |
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| 【作者】 程燁; 【導師】 王萍; 劉志國; 【學位授予單位】 天津工業(yè)大學; 【學科專業(yè)名稱】 模式識別與智能系統(tǒng) 【論文級別】 碩士 【網(wǎng)絡出版投稿人】 天津工業(yè)大學 【關鍵詞】 暖風機; 燃燒器; 風機; PID; 模糊控制; 【英文關鍵詞】 Warm air heater; burner; air machine; PID; fuzzy control; 【中文摘要】 暖風機是一種供暖設備,為帳篷、房屋、野戰(zhàn)醫(yī)院等提供熱量。該論文研究的暖風機是移動式的設備,燃料的選取為柴油。它的組成部分主要是燃燒器和熱交換系統(tǒng)。 燃燒器是一種機電一體化產(chǎn)品,廣泛應用于電力、石油、鋼鐵冶金等行業(yè)中的加熱過程。燃燒器是整個加熱系統(tǒng)的心臟,對系統(tǒng)的性能起關鍵的作用,同時燃燒器是加熱系統(tǒng)的最大的能耗部件。我國總體能源豐富,但結構不合理,在倡導清潔能源的今天,有必要設計先進的燃燒器控制系統(tǒng)以使燃燒器達到節(jié)能環(huán)保的目的。燃燒器的啟動、正常燃燒、熄火在順序和時間上有嚴格的要求,并且需要一系列的安全檢測保護措施。程控器是燃燒器控制系統(tǒng)的核心部件,它規(guī)定了燃燒器按照一定順序,實現(xiàn)一系列功能。本文采用PLC作為控制器來控制暖風機。這種程控器具有適應性強、抗干擾能力強、性能價格比高等特點。針對暖風機的運行特點,結合了模糊控制技術,使暖風機安全運行。 暖風機的加熱對象是大慣性、純滯后的系統(tǒng),很難建立其精確的數(shù)學模型。模糊控制技術不用建立控制對象的數(shù)學模型,可根據(jù)熟練操作人員對被控系統(tǒng)的控制經(jīng)驗或專家的知識為依據(jù)設計出控制器,實現(xiàn)對系統(tǒng)的快速并且穩(wěn)定的控制。因此,本文以專家調(diào)整的經(jīng)驗為基礎... 【英文摘要】 Warm air heater is a kind of heating equipment which burns light diesel oil or natural gas to provide warm air for tents rooms or field hospital. The main parts are burner and heat exchange system . The burner is a kind of high-tech electromechanical products, it was widely applied in industries such as electric power, petroleum, ferrous metallurgy, and so on. The burner is the important part of the heater system. And it is the greatest dissipative element. Now the cleaning fuel is encouraged in t... 【DOI】 CNKI:CDMD:2.2008.071558 |
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收錄時間:2011年01月07日 15:10:09 來源:ccen 作者: |
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| 水泥行業(yè)風機系統(tǒng)高壓變頻節(jié)能上風淺析 |
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| 一、 我國水泥行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 近幾年，在國家宏觀政策的大力支持下，隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)展，北京奧運會、上海世博會等項目的拉動、加上新農(nóng)村建設和城市化的持續(xù)進行，大規(guī)模基礎設施建設得以全面展開。水泥行業(yè)本身是個周期性行業(yè)，周期大概在5年左右。隨著2005年跌進谷底，新一輪周期再次開始，至少到2010年將以每年1億噸產(chǎn)能高速增長。 水泥企業(yè)是高耗能、高污染企業(yè)，在當?shù)囟际悄芎暮臀廴敬髴�，�?jié)能、環(huán)保重點監(jiān)測單位，其中所需煤耗約占全國的15%。受市場需求的拉動，淘汰落后產(chǎn)能政策的調(diào)控，企業(yè)自身市場競爭的需要和水泥生產(chǎn)技術裝備的進步，新型干法水泥的生產(chǎn)方式得到大力推廣應用。 以往干法中空窯、濕法窯和立窯水泥生產(chǎn)每噸能耗約為新型干法水泥生產(chǎn)方法的1倍，粉塵排放量是新型干法的100倍。水泥行業(yè)采用新型干法在生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、單位能耗、除塵降噪等各項指標均大幅進步，節(jié)約了大量的水資源，煤耗和電耗均大幅降低。但與國外先進國家相比，我國水泥行業(yè)無論在生產(chǎn)工藝、單位能耗等方面還有一定的差距，這也為變頻節(jié)能技術應用于我國水泥行業(yè)創(chuàng)造了商機。 二、 水泥生產(chǎn)工藝 1、水泥的定義： 凡細磨物料，加適量水后，成塑性漿狀，即能在空氣中硬化，又能在水中硬化的水硬性膠凝材料，并能把沙石等材料牢固地膠結在一起的叫水泥。 一般來講，水泥行業(yè)生產(chǎn)的是硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥是一種細致的、通常為灰色的粉末，它由鈣 （石灰石 ）、 硅酸鹽、鋁酸鹽 （ 黏土 ） 以及鐵酸鹽組成。 2、生產(chǎn)過程劃分： 1）礦山開采物料經(jīng)過破碎機得到原料； 2）各種物料經(jīng)過研磨、配合、均化成為生料； 3）生料和煤粉經(jīng)過烘干、預熱后送到回轉窯在1450 ℃下煅燒成為熟料； 4）熟料經(jīng)過冷卻送到球磨機研磨成為水泥成品； 通俗的講就是“兩磨一燒”，生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。 3、水泥生產(chǎn)工藝流程圖（摘自中國建材網(wǎng)）  在水泥生產(chǎn)設備各系統(tǒng)中，物料的蘊躲、運輸和計量系統(tǒng)設備較多、功率較小，大多為低壓設備；物料的破碎、研磨系統(tǒng)設備較多、功率較大，多為高壓設備，但生產(chǎn)工藝要求粗放基本不需要調(diào)節(jié)，一般采用功率因數(shù)補償和進步裝置即可；風機系統(tǒng)設備較多、功率較大、多為高壓設備，生產(chǎn)工藝要求較高，調(diào)節(jié)空間比較大，適合采用高壓變頻實施節(jié)能改造。以下對風機系統(tǒng)作重點介紹： 1、風機系統(tǒng)的作用： 1）熱量回收： 高溫熟料的冷卻過程實現(xiàn)熱量回收，例如：篦冷風機回收大約30%熱量。 2）余熱利用： 將回收的熱量用于發(fā)電，生料的預熱，煤粉和空氣的預熱。例如：高溫風機 3）增氧助燃： 煅燒過程的增氧助燃，例如：窯頭、窯尾風機 4）粉塵回收： 將空氣中的粉塵回收再利用，例如：煤粉、原料、熟料、水泥的除塵風機。 5）物料篩選： 將顆粒度不同原料分別輸送到上、下級工序，例如：原料磨、煤磨、水泥磨風機。 2、風機系統(tǒng)的控制 1）設計存在余量 生產(chǎn)設備各系統(tǒng)之間需要密切配合，考慮到系統(tǒng)安全及設備效率變化，風機系統(tǒng)的設計選型是按照滿負荷狀態(tài)，并留有較大余量。 2）生產(chǎn)需要調(diào)節(jié) 在水泥行業(yè)生產(chǎn)過程中，由于原料、天氣和產(chǎn)量的變化，實際工況出進較大，需要調(diào)整風量、風壓。 3）傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方法 風機一般采用進口擋板開度控制，也有通過液力耦合器或者水電阻裝置調(diào)整電機轉速，實現(xiàn)風量、風壓的調(diào)節(jié)。 四、 水泥行業(yè)風機系統(tǒng)高壓變頻節(jié)能的上風 傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方法大量電能消耗在檔板、閥門阻力，液力耦合器機械損耗和水電阻內(nèi)部發(fā)熱上，固然也有不同程度的節(jié)電效果，相對來講是一種經(jīng)濟效益差、能耗大、設備損壞頻繁、維修難度大、運行用度高的落后辦法。 通過變頻調(diào)速降低風機轉速，使風機處于高效運行狀態(tài)，接近最理想效率曲線，節(jié)能效果最佳。 1、傳統(tǒng)調(diào)節(jié)存在的題目 1）采用擋板調(diào)節(jié)時，大量的能量損耗在擋板的截流過程中。 2）采用擋板調(diào)節(jié)時，介質(zhì)對擋板閥門和管道沖擊較大，設備損壞嚴重。 3）擋板執(zhí)行機構一般為大力矩的電動執(zhí)行器，故障較多，不能適應長期頻繁調(diào)節(jié)。 4）擋板動作遲緩，手動時職員不易操縱，調(diào)節(jié)線性度差，閉環(huán)自動控制較難，動態(tài)性能不理想，操縱不當會造成風機震動。 5）異步電動機直接起動時電流一般達到電機額定電流的6-8倍，對電網(wǎng)沖擊較大，引起電機發(fā)熱，強大的沖擊轉矩影響電機和風機的機械壽命。 6）繞線式電機采用水電阻起動或調(diào)速，設備復雜，可靠性低。 7）液力耦合器調(diào)速，體積大、噪聲大、調(diào)速范圍窄、效率低、油系統(tǒng)維護復雜。 2、采用變頻調(diào)速的優(yōu)點 1） 變頻調(diào)速節(jié)約了原來在擋板截流的能量損耗或液力耦合器機械損耗和水電阻內(nèi)部發(fā)熱的能量損耗。 ,廠房負壓風機;2） 實現(xiàn)軟起動，對電網(wǎng)和機械負載的沖擊大大減小，延長了電機和風機的壽命。 3） 風機低于額定轉速運行，降低了介質(zhì)對風機扇葉和擋板的磨損，降低了軸承、密封的損壞，減少了維護工作量，電機運行時振動和噪聲明顯降低。 4） 采用變頻調(diào)速，方便自動調(diào)節(jié)，進行閉環(huán)控制，利用調(diào)節(jié)器輸出的4-20mA信號，通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉速，線性度較好，動態(tài)響應快，風量調(diào)節(jié)平穩(wěn)，使設備在更經(jīng)濟的狀態(tài)下安全穩(wěn)定運行。 五、 風機系統(tǒng)采用高壓變頻節(jié)能效益明顯 目前，水泥行業(yè)的競爭非常激烈，企業(yè)在不斷發(fā)展壯大中，生產(chǎn)規(guī)模是其中之一，關鍵還是制造本錢的競爭。在生產(chǎn)運營各項本錢中，電動機電耗約占本錢的30％。以日產(chǎn)5000噸新型干法水泥生產(chǎn)線為例，風機裝機容量約為13000kW，約占總裝機功率的35%，耗電量約占廠用電量30%～40%。根據(jù)具體情況，風機采用變頻調(diào)速節(jié)電率在20%-40%之間，通常1年半到2年左右即可收回變頻器的設備投資。 相關行業(yè)資料顯示，中國前12大水泥企業(yè)的產(chǎn)量只占國內(nèi)生產(chǎn)總量的25%，而國際上少數(shù)幾家水泥公司就提供了除中國市場外全球水泥需求量的60%。為了進步我國水泥行業(yè)的競爭力，國家重點扶持中國建材、海螺水泥、冀東水泥、山水水泥、中聯(lián)水泥、華新水泥、天瑞水泥、祁連山水泥、金隅水泥等團體公司對行業(yè)進行整合，并將節(jié)能降耗作為硬性指標強制執(zhí)行，這為我國水泥行業(yè)采用新技術、新工藝升級換代提供了大量的商機。值得一提的是現(xiàn)在國內(nèi)新設計的干法水泥生產(chǎn)線，重要系統(tǒng)的風機、水泵、篦冷機、選粉機等均采用了變頻調(diào)速。 |
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| 燒結主抽風機振動故障診斷 |
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| 黃海明 摘 要：本文介紹韶鋼燒結廠3號燒結機主抽風機的振動現(xiàn)象及故障特征，應用設備故障診斷技術詳細分析了主抽風機異常振動的原因，并用現(xiàn)場動平衡技術消除了主抽風機的振動故障。 燒結主抽風機是燒結生產(chǎn)的主要設備，擔負著燒結過程燃燒的送風。若主抽風機故障停機，將引起暫停煉鐵甚至停爐的特大事故。
檢修前采集的3點和4點的振動通頻幅值數(shù)據(jù)如表1所示，相應的水平徑向及軸向振動頻譜如圖2所示。 表1 檢修前振動位移峰一峰值幅值 μm
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收錄時間:2011年04月26日 23:39:27 來源:未知 作者: |
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