基于PID調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻控制系統(tǒng)在船舶中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-07-19 18:03
針對船舶設(shè)計(jì)初期因設(shè)備功率的選型造成燃油消耗浪費(fèi)的問題,提出一種基于比例積分微分控制(PID)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻系統(tǒng)的方法。通過監(jiān)測機(jī)艙內(nèi)外壓差及機(jī)艙溫度,對風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻的PID調(diào)節(jié),使風(fēng)機(jī)控制不再依靠人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的實(shí)時調(diào)速。經(jīng)63 500 t散貨船實(shí)踐證明,僅一次航次,該變頻控制系統(tǒng)就可節(jié)約燃油約11.5 t,降低了發(fā)電機(jī)的燃油消耗,達(dá)到了節(jié)能減排目的。
【文章來源】:江蘇船舶. 2020,37(06)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)控制原理圖
在船舶設(shè)計(jì)之初,機(jī)艙的設(shè)計(jì)溫度決定了機(jī)艙風(fēng)機(jī)的選型,且船舶設(shè)備對環(huán)境溫度的要求較高。若溫度過高,會導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行甚至停機(jī),故確保機(jī)艙環(huán)境溫度尤為重要。機(jī)艙風(fēng)機(jī)PID調(diào)節(jié)示意圖見圖2。從流程圖中可以看到,在PID調(diào)節(jié)中,若機(jī)艙環(huán)境溫度大于或等于40℃,此時不考慮機(jī)艙內(nèi)外壓差,優(yōu)先考慮降溫,直接快速將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至最大,變頻器100%輸出,使機(jī)艙區(qū)域快速進(jìn)行熱交換,將溫度降至設(shè)計(jì)溫度以下,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行,保證船舶運(yùn)行安全。船舶機(jī)艙區(qū)域與室外大氣壓差應(yīng)保持50 Pa正壓差,若出現(xiàn)負(fù)壓,則表示機(jī)艙的進(jìn)氣量不足,機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行所需的空氣不足。在確保機(jī)艙環(huán)境溫度低于40℃時,進(jìn)行邏輯判斷,若此時的機(jī)艙內(nèi)外壓差小于50 Pa,則表示此時機(jī)艙的供風(fēng)量不夠,PLC給出增加轉(zhuǎn)速判斷,通過變頻器增加頻率來增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;當(dāng)機(jī)艙內(nèi)外壓差大于50 Pa,則表示此時機(jī)艙的供風(fēng)量有富余,PLC給出降低轉(zhuǎn)速判斷,通過變頻器降低頻率來減少風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;若此時機(jī)艙內(nèi)外壓差正好維持在50 Pa,則保持風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變,變頻器保持當(dāng)前的頻率以保持風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLC和變頻器的船舶機(jī)艙風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙貝爾. 中國造船. 2011(S1)
本文編號:3291169
【文章來源】:江蘇船舶. 2020,37(06)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)控制原理圖
在船舶設(shè)計(jì)之初,機(jī)艙的設(shè)計(jì)溫度決定了機(jī)艙風(fēng)機(jī)的選型,且船舶設(shè)備對環(huán)境溫度的要求較高。若溫度過高,會導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行甚至停機(jī),故確保機(jī)艙環(huán)境溫度尤為重要。機(jī)艙風(fēng)機(jī)PID調(diào)節(jié)示意圖見圖2。從流程圖中可以看到,在PID調(diào)節(jié)中,若機(jī)艙環(huán)境溫度大于或等于40℃,此時不考慮機(jī)艙內(nèi)外壓差,優(yōu)先考慮降溫,直接快速將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至最大,變頻器100%輸出,使機(jī)艙區(qū)域快速進(jìn)行熱交換,將溫度降至設(shè)計(jì)溫度以下,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行,保證船舶運(yùn)行安全。船舶機(jī)艙區(qū)域與室外大氣壓差應(yīng)保持50 Pa正壓差,若出現(xiàn)負(fù)壓,則表示機(jī)艙的進(jìn)氣量不足,機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行所需的空氣不足。在確保機(jī)艙環(huán)境溫度低于40℃時,進(jìn)行邏輯判斷,若此時的機(jī)艙內(nèi)外壓差小于50 Pa,則表示此時機(jī)艙的供風(fēng)量不夠,PLC給出增加轉(zhuǎn)速判斷,通過變頻器增加頻率來增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;當(dāng)機(jī)艙內(nèi)外壓差大于50 Pa,則表示此時機(jī)艙的供風(fēng)量有富余,PLC給出降低轉(zhuǎn)速判斷,通過變頻器降低頻率來減少風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;若此時機(jī)艙內(nèi)外壓差正好維持在50 Pa,則保持風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變,變頻器保持當(dāng)前的頻率以保持風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLC和變頻器的船舶機(jī)艙風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙貝爾. 中國造船. 2011(S1)
本文編號:3291169
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