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真空站为工业企业生产过程提供负压空气,是企业动力能源实施中常见耗能设备。真空系统一般由水环式真空泵、真空缓冲罐、冷却循环水泵、冷却塔、旋风除尘器等组成。随着生产车间对负压空气压力和流量的需求变化,真空站的真空泵运行台数、或运行频率应进行自动化调节,以满足生产末端对负压空气压力和流量的工艺要求,并最大限度地节省真空站的运行能耗。

真空站自控系统在本地配置PLC控制站和现场触摸屏,PLC控制站和现场触摸屏就近接入动力设备集控系统主干环网上的网络交换机。真空站PLC控制柜内配置设备层交换机,真空站内的真空泵、冷却水泵、冷却塔风机变频器通过PROFINET接口接入设备层交换机,实现与PLC控制站联网运行。


1. 监测功能及数据采集

 每台真空泵进气管的压力、流量监测;

 真空站负压总管、缓冲罐的压力,以及旋风除尘器的压差监测;

 真空站负压总管流量监测;

 每台真空泵进出气管路上电动蝶阀开度监测;

 冷却供回水总管上温度、压力,以及每台真空泵冷却出水温度监测;

 每台真空泵冷却水回路电动蝶阀开度监测;

 每台真空泵、冷却水泵、冷却塔风扇运行状态及故障状态监测;

 冷却塔水池或集中回水箱液位监测;

 冷却塔补水电动调节阀开度监测;


2. 通讯集成

  与真空泵、冷却泵、冷却塔风扇变频器通讯集成,读取变频器内部运行参数,并实现水泵变频控制。变频器内部运行参数包括:电流、电压、频率、功率、功率因数、累计消耗电能、单位时间能耗、累计运行时间、上电次数、散热器温度、转矩、加减速时间、本地远程状态、故障信息等;

  与真空站流量计(ProfiBus-PA/DP、ModBus-RTU等)通讯集成,实时监测、显示每台流量计的瞬时流量、累计流量等参数。


3. 控制功能

  真空泵及辅联设备安全联动控制:开机时,先启动冷却水回路设备(水泵、电动蝶阀、冷却塔风扇等),再启动真空泵;停机时,先停真空泵,最后停止冷却水泵和冷却水回路设备;

  真空泵运行台数节能群控:建立真空泵群控模型,实现真空泵精准启停、加卸载以及变频节能调节,保证负压缓冲罐压力恒定,满足生产车间用气需要,实现真空站节能控制;

  冷却水系统自动控制功能:

冷却塔节能启停控制:空压冷却塔出水温度低于设定值时,冷却塔风机停止运转;当水温高于设定值时,冷却塔风机开始运转。

冷却水泵变频节能控制:根据冷却水系统供水压力对冷却水泵进行变频节能控制。当真空泵台数减少时,对应真空泵冷却水电动蝶阀关闭,水泵出口总管压力上升,根据设定压力对冷却水泵进行变频控制。

循环冷却水箱液位控制及故障报警:根据循环冷水箱液位监测,实现储水箱自动补水功能。当水箱液位低于下限时,自动打开补水阀;当水箱液位高于上限时,关闭补水阀。


4. 真空站监控原理图


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