宝钢水处理泵站冷却水控制系统的研究与应用

摘要

由于工厂产量、环境气温等因素变化的影响，工厂循环冷却水系统的冷却负荷是不断变化的，而实际运行中的循环冷却水系统基本上以最大计算冷却负荷来供给冷却水量，很少采用有效的冷却水流量调节手段，这使得系统存在着较大的运载能耗浪费。
　　 通过对宝钢不锈钢分厂循环冷却水系统运行情况进行分析，指出其冷却水流量不能跟随冷却负荷而变化是导致循环冷却水泵运行能耗长期居高不下的原因，本文采用变频器结合PLC对循环冷却水泵进行节能改造，为钢厂循环冷却水泵的节能控制提供一种技术方法和相应的控制装置。
　　 论文主要完成了以下工作：
　　 ①分析循环冷却水系统的国内外运行现状及其发展趋势，提出循环冷却水系统变流量节能控制方法。
　　 ②阐述循环冷却水系统的工艺过程，重点分析了循环冷却水泵的调速原理以及变频调速循环冷却水系统的PID控制方式。
　　 ③完成冷却水控制系统功能设计、控制电路设计、通信网络体系结构设计以及控制系统外围组件的选型。
　　 ④开展冷却水控制系统的调试、跟踪、测试和分析工作，对设计的正确性进行验证。
　　 最后对全文进行总结，并对冷却水控制系统的发展进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题提出的背景和意义

1.2循环冷却水泵控制系统的国内外发展现状

1.3论文的主要研究内容

2冷却水控制系统的理论分析

2.1宝钢循环冷却水系统的运行现状

2.2循环冷却水泵变频调速原理分析

2.3 PID控制原理

2.4循环水泵的节能分析

2.4.1离心泵的性能曲线

2.4.2变频调速节能原理分析

2.4.3宝钢水处理泵站冷却水泵节能分析

2.5本章小结

3冷却水控制系统改造方案

3.1概述

3.2控制方案

3.2.1控制系统的构成

3.2.2 PID算法在冷却水控制系统中的实现

3.3控制系统功能设计

3.4控制系统的硬件结构设计

3.4.1变频器的选型

3.4.2 PLC选型

3.4.3其他外围组件的选型

3.5控制电路设计

3.5.1 PLC接口设计

3.5.2 PLC外围控制电路设计

3.5.3 PLC程序流程图

3.6控制系统通讯网络体系结构设计

3.6.1系统通讯原理

3.6.2通讯网络构成

3.6.3系统通讯的软件实现

3.7小结

4冷却水控制系统调试

4.1变频器主要参数设置及单机试运行

4.2控制系统及PLC调试

4.3控制系统PID调节功能测试

4.3.1测试方案

4.3.2测试数据

4.3.3测试结果分析

4.4本章小结

5控制系统现场运行结果分析

5.1现场实施

5.2节能测试

5.2.1测试方法

5.2.2测试结果

5.2.3节能测试分析

5.3经济效益分析

5.4本章小结

6结论与展望

致 谢

参考文献