專利名稱：變頻器節(jié)能模型控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變頻器節(jié)能模型控制裝置，屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖以及環(huán)境污染的日益加深，能源問(wèn)題在全世界范圍內(nèi)倍受關(guān)注，逐步成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的核心問(wèn)題。過(guò)去的15年中，我國(guó)的能源消費(fèi)年增長(zhǎng)率始終在5%至6%，但能源利用率卻很低，只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家50年代的水平。隨著國(guó)家“十一五”規(guī)劃的提出，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)大步向前的黃金時(shí)間已經(jīng)到來(lái)。目前我國(guó)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘空脊I(yè)用電量的80% ;其中風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)占全國(guó)總用電量的40%左右，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能要求極大,也是節(jié)能效果最能體現(xiàn)的地方。采用變頻器控制節(jié)能是電機(jī)節(jié)能的一種重要方法，國(guó)內(nèi)高壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)用高壓變頻器節(jié)電可達(dá)30%以上，節(jié)能效果最為顯著，目前僅有約15%左右變頻調(diào)速運(yùn)行，且變頻器與高效節(jié)能電機(jī)(P頂電機(jī))的推廣也并不沖突，由此可見(jiàn)，變頻節(jié)能將會(huì)在節(jié)能產(chǎn)業(yè)中大行其道，市場(chǎng)前景極為廣闊。隨著變頻技術(shù)的不斷進(jìn)步，如今大力推廣宣傳變頻器產(chǎn)品的時(shí)期已經(jīng)到來(lái)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，原本只是應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域上的變頻器開(kāi)始往家電領(lǐng)域發(fā)展，越發(fā)的開(kāi)始貼近人們的生活。然而普通人根本無(wú)法理解變頻器的節(jié)能特性，甚至不相信它能夠節(jié)能。變頻器的節(jié)能對(duì)大部分人來(lái)講，都是新鮮事物，對(duì)于它的節(jié)能持有懷疑的態(tài)度。為了使任何人都能夠?qū)崒?shí)在在的看得變頻器的節(jié)能效果，本實(shí)用新型模型用來(lái)展示變頻器的節(jié)能效果。由于變頻器可以廣泛應(yīng)用于電力、冶金、水泥、石化、礦山、市政等大功率電機(jī)使用較多的行業(yè)。本模型對(duì)于節(jié)能減排的宣傳，以及變頻器的推廣都有很好的促進(jìn)作用和現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上沒(méi)有產(chǎn)品對(duì)變頻器節(jié)能效果進(jìn)行簡(jiǎn)單、直觀展示的問(wèn)題，提出了一種通過(guò)模擬風(fēng)機(jī)設(shè)備展示節(jié)能效果的。本實(shí)用新型所述的變頻器節(jié)能模型控制裝置，包括PLC控制單元、控制對(duì)象單元和觸摸屏監(jiān)控單元，其特征在于所述的PLC控制單元包括電源模塊、進(jìn)行信息處理的中央處理器、用于輸入信號(hào)處理的模擬量輸入模塊、用于輸出信號(hào)處理的模擬量輸出模塊，所述電源模塊與所述中央處理器連接；所述模擬量輸入模塊和所述模擬量輸出模塊分別與所述中央處理器連接；所述控制對(duì)象單元包括工頻系統(tǒng)和變頻系統(tǒng),所述工頻系統(tǒng)包括一套執(zhí)行單元；所述執(zhí)行單元包括三相交流電機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、顯示筒、電量傳感器，所述電量傳感器安裝在三相交流電機(jī)主電路中，并與所述模擬量輸出模塊連接；所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)端與所述三相交流電機(jī)連接，出風(fēng)端通過(guò)風(fēng)管與顯示筒連接，所述顯示筒內(nèi)放置浮球；所述風(fēng)機(jī)消耗的電量由電量傳感器完成測(cè)量，所述電量傳感器將檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，傳送到所述模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊將采集到的信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥?，所述中央處理器將采集的信?hào)與對(duì)應(yīng)參數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而發(fā)出命令指令調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述變頻系統(tǒng)包括變頻器和另一套執(zhí)行單元，所述變頻器與所述執(zhí)行單元的所述三相交流電機(jī)、所述模擬量輸出模塊連接；所述觸摸屏控制單元與所述中央處理器連接。所述顯示筒為透明塑料筒。所述浮球的高度可在顯示筒任意改變。本實(shí)用新型裝置主要是模擬風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行，當(dāng)出風(fēng)管的浮動(dòng)球在同一高度時(shí)，本模型則將實(shí)時(shí)記錄一組真實(shí)可靠的節(jié)能數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比，從而得到出其中一種控制方式節(jié) 能效果。對(duì)于變頻系統(tǒng)，電量傳感器測(cè)量變頻風(fēng)機(jī)消耗電量，并將檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 20mA的電流信號(hào)，傳送到模擬量輸入模塊中，模擬量輸入模塊將采集到的信號(hào)送入給中央處理器，中央處理器將采集的信號(hào)與對(duì)應(yīng)參數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而發(fā)出命令指令進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可通過(guò)在觸摸屏中直接改變模擬量輸入模塊的參數(shù)，改變變頻器的頻率，改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)機(jī)速度，從而控制浮球的高度；而工頻系統(tǒng)不帶變頻功能，只能根據(jù)風(fēng)機(jī)出風(fēng)量改變浮球高度。本實(shí)用新型的有益效果(I)本實(shí)用新型所述的工業(yè)變頻器節(jié)能顯示控制裝置，改變傳統(tǒng)的書本、網(wǎng)絡(luò)等變頻節(jié)能宣傳模式，應(yīng)用自動(dòng)化現(xiàn)代控制技術(shù)，通過(guò)將PLC、觸摸屏、變頻器、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、浮球系統(tǒng)等有機(jī)結(jié)合、以簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)給觀眾，讓大家了解變頻器在節(jié)能水平和效果。(2)本實(shí)用新型所述觸摸屏監(jiān)控顯示單元功能強(qiáng)大，在這個(gè)畫面中，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)視工頻模型和變頻模型所消耗的電能，排放的CO2量，通過(guò)計(jì)算還可以看到變頻模型所節(jié)約的電能和CO2減排量。除了上述的監(jiān)視功能外，在畫面中還可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟?？刂乒δ?，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和報(bào)警的指示，緊急情況下的急停功能，對(duì)數(shù)據(jù)的清零功能，變頻器頻率加減的功能，以及系統(tǒng)時(shí)間顯示的功能。具有可操作性都具有很好的推廣性和優(yōu)點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型參照附圖本實(shí)用新型所述的變頻器節(jié)能模型控制裝置，包括PLC控制單元I、控制對(duì)象單元2和觸摸屏監(jiān)控單元3，所述的PLC控制單元I包括電源模塊11、進(jìn)行信息處理的中央處理器12、用于輸入信號(hào)處理的模擬量輸入模塊13、用于輸出信號(hào)處理的模擬量輸出模塊14,所述中央處理器12、所述電源模塊11、所述模擬量輸入模塊13和所述模擬量輸出模塊14相互連接；所述控制對(duì)象單元2包括工頻系統(tǒng)21和變頻系統(tǒng)22，所述工頻系統(tǒng)21設(shè)有一套執(zhí)行單元23 ;所述執(zhí)行單元23包括三相交流電機(jī)231、風(fēng)機(jī)232、風(fēng)管233、顯示筒234和電量傳感器235 ;所述電量傳感器235安裝在所述三相交流電機(jī)231主電路中，并與所述模擬量輸出模塊14連接；所述風(fēng)機(jī)232進(jìn)風(fēng)端與所述三相交流電機(jī)231連接，出風(fēng)端通過(guò)風(fēng)管233與顯示筒234連接，所述顯示筒234內(nèi)放置浮球2341 ;所述風(fēng)機(jī)232消耗的電量由電量傳感器235完成測(cè)量，所述電量傳感器235將檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，傳送到所述模擬量輸入模塊13，所述模擬量輸入模塊13將采集到的信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥?2，所述中央處理器12將采集的信號(hào)與對(duì)應(yīng)參數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而發(fā)出命令指令調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié);所述變頻系統(tǒng)22包括變頻器221和另一套同樣的執(zhí)行單元23，所述變頻器221與所述三相交流電機(jī)231、所述模擬量輸出模塊14連接；所述觸摸屏控制單元3與所述中央處理器12連接。所述顯示筒234為透明塑料筒。所述浮球2341的高度可在顯示筒234任意改變。本實(shí)用新型裝置主要是模擬風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行，當(dāng)顯示筒234的浮球2341在同一高度時(shí)，本模型則將實(shí)時(shí)記錄一組真實(shí)可靠的節(jié)能數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比，從而得到出其中一種控制方式節(jié)能效果。對(duì)于變頻系統(tǒng)，電量傳感器235測(cè)量變頻風(fēng)機(jī)232消耗電量，并將檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 20mA的電流信號(hào)，傳送到模擬量輸入模塊13中，模擬量輸入模塊13將采集到的信號(hào)送入給中央處理器12，中央處理器12將采集的信號(hào)與對(duì)應(yīng)參數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而發(fā)出命令指令進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可通過(guò)觸摸屏直接改變模擬量輸入模塊13的參數(shù)，改變變頻器221的頻率，改變電機(jī)231的轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)機(jī)232速度，從而控制浮球2341的高度；而工頻系統(tǒng)不帶變頻功能，只能根據(jù)風(fēng)機(jī)232出風(fēng)量改變浮球2341高度。本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.變頻器節(jié)能模型控制裝置，包括PLC控制單元、控制對(duì)象單元和觸摸屏監(jiān)控單元，其特征在于所述的PLC控制單元包括電源模塊、進(jìn)行信息處理的中央處理器、用于輸入信號(hào)處理的模擬量輸入模塊、用于輸出信號(hào)處理的模擬量輸出模塊，所述電源模塊與所述中央處理器連接；所述模擬量輸入模塊和所述模擬量輸出模塊分別與所述中央處理器連接； 所述控制對(duì)象單元包括工頻系統(tǒng)和變頻系統(tǒng)，所述工頻系統(tǒng)包括一套執(zhí)行單元；所述執(zhí)行單元包括三相交流電機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、顯示筒、電量傳感器，所述電量傳感器安裝在三相交流電機(jī)主電路中，并與所述模擬量輸出模塊連接；所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)端與所述三相交流電機(jī)連接，出風(fēng)端通過(guò)風(fēng)管與顯示筒連接，所述顯示筒內(nèi)放置浮球；所述風(fēng)機(jī)消耗的電量由電量傳感器完成測(cè)量，所述電量傳感器將檢測(cè)到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，傳送到所述模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊將采集到的信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥?，所述中央處理器將采集的信?hào)與對(duì)應(yīng)參數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而發(fā)出命令指令調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 所述變頻系統(tǒng)包括變頻器和另一套執(zhí)行單元，所述變頻器與所述執(zhí)行單元的所述三相交流電機(jī)、所述模擬量輸出模塊連接； 所述觸摸屏控制單元與所述中央處理器連接。
2.如權(quán)利要求I所述的變頻器節(jié)能模型控制裝置，其特征在于所述顯示筒為透明塑料筒。
3.如權(quán)利要求2所述的變頻器節(jié)能模型控制裝置，其特征在于所述浮球的高度可在顯示筒任意改變。
專利摘要變頻器節(jié)能模型控制裝置，包括PLC控制單元、控制對(duì)象單元和觸摸屏監(jiān)控單元，所述的PLC控制單元包括電源模塊、進(jìn)行信息處理的中央處理器、用于輸入信號(hào)處理的模擬量輸入模塊、用于輸出信號(hào)處理的模擬量輸出模塊，所述電源模塊與所述中央處理器連接；所述模擬量輸入模塊和所述模擬量輸出模塊分別與所述中央處理器連接；本實(shí)用新型的有益效果以簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)變頻器在節(jié)能水平和效果；實(shí)時(shí)的監(jiān)視工頻模型和變頻模型所消耗的電能。
文檔編號(hào)G05B19/04GK202362613SQ20112043700
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者陳懷忠, 韓承江 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院