1。2 国内外研究现状及存在问题

1。3 本论文的主要内容

本文研究了变频调速技术在卧式螺旋卸料沉降离心机生产中的控制结构，结合PLC 技术以及 PID 控制的运用，实现了卧螺沉降离心机双电机变频调速控制系统。 第一章首先介绍了课程的研究背景及意义，以及目前国内外离心机变频调速控制系统的发展与现状。 第二章着重介绍了卧螺离心机交流电机的选型和变频器的调速原理以及基本结构，并对卧式螺旋沉降离心机控制系统进行变频器的选型。然后对可编程控制器模块 进行了简单的概述。

第三章主要介绍了卧螺离心机双交流电机变频调速控制主电路的设计，对 PLC 工作原理进行了概述，并结合 PLC 设计了控制系统，主要包括：变频器启动停止控 制、电机启动停止控制、保护报警装置以及自动调速装置。

第四章概述了 PID 控制的原理以及模拟量输入输出模块。然后设计了离心机基于 物料浓度的电机速度 PID 控制，描述了该系统根据离心机进料浓度（含固量）进行速 度 PID 调节控制的方式，以及进料浓度的控制量的输入与运算，并描述了 PID 指令 如何进行数据的传输，设计了卧螺卸料沉降离心机调速系统的 PID 控制程序。文献综述

第五章详细的说明了系统的程序设计以及利用组态软件生成卧螺离心机的操作 界面。此外还对本系统提出了抗干扰措施的意见。

第二章 离心机工作原理以及控制要求

2。1 卧螺离心机工作原理

卧式螺旋卸料沉降离心机,如图 2-1 所示。

1。 辅传动防护罩 2。差速器 3。轴承座 4。转鼓 5。螺旋输送器 6。机壳

7。机座 8。主传动防护罩 9。进料管 10。排渣口 11。 溢流孔 如图 2-1 卧式螺旋沉降离心机简图

卧螺离心机的工作原理是将待分离的物料经进料管送入离心机高速旋转的转鼓 中,悬浮液中的固相物在离心力的作用下沉降到转筒的内壁形成沉渣,而澄清的液体则 可以通过机体后端的溢流口流出。螺旋输送器和转鼓的相对速差则会对沉降在转鼓内 的沉渣产生一个推进的输送力,然后沉渣就被不断的推到转鼓圆锥段，这样就可以从 排渣口排出机外[8]。卧螺离心机双电机变频调速控制系统一般采用两个变频器以及两 个变频电机分别带动转鼓和螺旋推进器，如图 2-2 所示。

如图 2-2 两变频器分别驱动的卧螺离心机系统

变频电机通过同步带传递转鼓和螺旋推进器所需的动力，该系统中的变频器必须 具备多段速、可编程自动运行以及通迅等功能，通过变频电机的控制实现转鼓与螺旋推进器的转速差的调节，速差越低，分离的效果越好，得到的离心机物料排渣浓度更 加稳定。PLC 控制系统主要包括：电机启动装置、保护报警装置、速度调节控制装置； 而采用触摸屏可实时显示相关技术参数。

2。2 交流电机的选型

卧式螺旋卸料沉降离心机的功率计算以及电机选型是离心机设计中的核心部分。 根据离心机的工作要求进行功率计算，并据此可以合理的确定主机与辅机的功率，进 而可以进行主机与辅机的选型[9]。一般情况下，卧式螺旋卸料沉降离心机所需的功率 包括：

（1）启动物料达到操作转速功率来,自.优;尔:论[文|网www.chuibin.com +QQ752018766-

式中： z ---物料被分离的组分数；

ri ---组分在转鼓内卸出位置的半径，m；

mi ---组分的质量（固相与液相），kg。

（2）启动转鼓等传动件的所需功率

式中： T2 ---启动时间，s；