Árlegur raforkusparnaður fer yfir 900.000; deila iðkun greindar umbreytingar á kælivatnskerfi prentunarferlisins!

Hefðbundið vinnsluvatnskælikerfi prentsmiðjunnar í hópi höfundar er aðallega ábyrgt fyrir kælingu rafmagnsskápsins og aðalmótorsins tveggja þýsku MANN COLORMAN breiðsniðs vélaframleiðslulínanna, sem hefur verið í notkun í næstum 20 ár, og það eru nokkrir framúrskarandi sársaukapunktar: Trane kælihýsi, vatnsdæla og annar búnaður starfar á föstum krafti og orkuloftnotkunin er alvarleg; Hitastýringarvillan er stór og þétting er auðvelt að eiga sér stað á sumrin, sem hefur áhrif á prentgæði og líftíma búnaðarins og mun valda mörgum hlaupandi og drjúpandi vandamálum; Sumarkæling á skrifstofu- og framleiðslusvæðum byggir á sjálfstæðum Carrier hýsingarkerfum og heildarorkunotkun er enn mikil.

Í þessu skyni, byggt á raunverulegri framleiðslu, hóf verksmiðjan okkar umbreytingu á PLC-bundnu vinnsluvatnskælikerfi, náði nákvæmri hitastýringu og snjöllum orkusparnaði með PID-stýringaralgrími og stækkaði nýstárlega virkni "vetrarprentunarkælingarorkusparnaðar + sumarskrifstofukælingar". Eftir umbreytinguna er hitastýringarvilla kerfisins minna en eða jafnt og 0,5 gráður og alhliða orkusparnaðarhlutfallið er allt að 30%, sem veitir ekki aðeins traustan stuðning fyrir fyrirtæki til að draga úr kostnaði og auka skilvirkni, heldur veitir einnig endurtekna hagnýta reynslu fyrir uppfærslu á grænni orku-sparnaðartækni prentfyrirtækja.

Greindu núverandi ástand og skýrðu kjarnaþarfir umbreytingar kælikerfis

Í ferli háhraðavirkni prentbúnaðar mun rafeindastýribúnaður eins og tíðnibreytir í rafmagnsskápnum framleiða mikið magn af hitaorku, sem hefur bein áhrif á endingu búnaðarins og veldur jafnvel bilun og lokun búnaðar, sem er einnig kjarnavandamálið sem þarf að leysa með vinnsluvatnskælikerfinu.

Upprunalega vinnsluvatnskælikerfið í verksmiðjunni okkar tekur upp hefðbundna uppsetningarham "kælihýsils + kæliturns + vatnsdælu", og kjarnabúnaðurinn inniheldur tvo vatns-kælda Trane hýsil, tvo kross-kæliturna, margar hringrásardælur, auk venjulegra segulloka, stjórnventla og plötuvarmaskipta. Kæling skrifstofu- og framleiðslusvæðanna er veitt sérstaklega með setti óháðra stórra miðflótta miðflótta loftræstitækja frá Carrier. Eftir margra ára rekstur hefur kælikerfi vinnsluvatns afhjúpað þrjú framúrskarandi vandamál.

(1) Ófullnægjandi nákvæmni hitastýringar. Með því að treysta á beina kælingu á köldu vatni frá miðlægri loftræstingu er ekki hægt að stilla hitastigið á sveigjanlegan hátt í samræmi við framleiðsluþörf og hitaskekkja úttaksvatnsins er mikil, sem gerir það erfitt að uppfylla kröfur búnaðarins um hitastig vinnsluvatns.

(2) Orkunotkun er enn mikil. Annars vegar keyrir miðlæga loftkælingin fyrir prentkælingu á fullri afköstum allt árið um kring, og stuðningsvatnsdælan og viftan skortir skynsamlegan hraðastjórnunarbúnað. Aftur á móti byggir kæling skrifstofusvæðisins á upprunalegu, óháðu loftræstikerfi álversins og raunveruleg kæliþörf hefur minnkað verulega vegna minnkunar á umfangi verksmiðjunnar á síðari stigum, en kælingargeta upprunalega hýsilsins hefur ekki verið samræmd og leiðrétt, sem hefur leitt til mikils orkusóunar og ýtt enn frekar undir rekstrarkostnað.

(3) Lítil sjálfvirkni. Skortur á fullkomnu rauntímavöktun og bilunarviðvörunaraðgerðum, lykilfæribreytur eins og hitastig og þrýstingur þarf að skoða handvirkt og skrá og bilanaviðbrögð í búnaði liggja eftir, sem eykur ekki aðeins launakostnað heldur getur einnig leitt til framleiðslustöðvunar vegna ótímabærrar förgunar.

Ásamt raunverulegri framleiðslu og kröfum landsbundinnar-orkusparnaðarstefnu skýrir þessi umbreyting fimm kjarnaþarfir.

(1) Nákvæm hitastýring. Stillanlegt svið kælivatnshitastigs er stillt á 13 ~ 22 gráður og hitaskekkju úttaksvatnsins er stranglega stjórnað við Minna en eða jafnt og 0,5 gráður, sem leysir í grundvallaratriðum vandamálið við myndun þéttivatns.

(2) Orkusparnaður og neysluminnkun. Fínstilltu rekstrarham búnaðar með snjallri stjórn, dragðu verulega úr orkunotkun miðlægra loftræstitækja, vatnsdælna og viftu.

(3) Greindur eftirlit. Það hefur rauntíma birtingaraðgerðir fyrir helstu færibreytur eins og hitastig og þrýsting, og hefur einnig sjálfvirka bilanagreiningu og viðvörunarskynjunaraðgerðir, sem er þægilegt fyrir rekstraraðila að átta sig á rekstrarstöðu kerfisins í tíma.

(4) Stöðugt og áreiðanlegt. Það styður sjálfvirka og handvirka tvískipta-stillingu, sem getur tryggt samfellu í framleiðslu með handvirkri notkun þegar kerfið bilar, og forðast stöðvun framleiðslulínu vegna bilunar í búnaði.

(5) Efnahagsleg aðlögun. Það er engin þörf á að bæta við nýjum stórum-búnaði og uppfæra á grundvelli upprunalega kerfisins til að stjórna umbreytingarkostnaði að sem mestu leyti og tryggja að verkefnið nái-vinningsstöðu með efnahagslegum og félagslegum ávinningi.

Vélbúnaðaruppfærsla til að byggja upp vélbúnaðarstuðningskerfi fyrir nákvæma hitastýringu

Kjarnahugmynd þessarar umbreytingar er byggð á PLC sem kjarna, PID-stýringu sem stuðning við reiknirit, snjöll skynjun sem grundvöllur, með hagræðingu vélbúnaðar og hugbúnaðaruppfærslu, til að byggja upp nýtt kælikerfi með „nákvæmri hitastýringu + orku-sparnaðaraðgerð + snjöllu eftirliti“, kjarnahugmyndin er í kringum vélbúnaðaruppfærslu, stjórna uppfærslu, val á fjölbreytni, hagræðingu reiknirit og aðlögunarstillingu vélbúnaðar til að tryggja aðlögunarhæfni og aðlögunarstillingu vélbúnaðar til að tryggja nýsköpun vélbúnaðar og aðlögunarhæfni. og skilvirkan rekstur hvers íhluts.

(1) Kjarnastýringareiningin velur almennar meðal-PLC vörur á markaðnum og getur valið mörg vörumerki eins og Siemens, Mitsubishi, Inovance og önnur vörumerki í samræmi við raunverulegar þarfir, með samsvarandi hliðrænum inntakseiningum, úttakseiningum og inntaks/úttaks samþættum einingum til að fullnægja þörfum kerfismerkjaöflunar og -stýringar. Þessi umbreyting notar Siemens S7-1200 röð PLC sem stjórnkjarna, búinn 1214CDC/DC/DC gerð CPU, og styður 8 ytri stækkunareiningar til að mæta flóknum stjórnunarþörfum. Samsett með SM1231 AI 8×13BIT hliðstæða inntakseiningu, SM1232 AO 4×14BIT hliðstæða úttakseiningu og SM1234 AI/AO 4×13BIT/2×14BIT hliðstæða inntaks-/úttakseiningu, er það ábyrgt fyrir að taka á móti skynjaramerkjum, gefa út stýrimerki, virðingu fyrir sveigjanleikaferli og bæta sveigjanleika.

(2) Mannleg-tölvuviðmót notar 8~10-tommu almennan snertiskjá, sem styður fjöl-samskipti tækja og rauntíma vöktunaraðgerðir, sem er þægilegt fyrir rekstraraðila að átta sig á rekstrarstöðu kerfisins og aðlögun færibreyta. HMI HMI notar Siemens TP900 Comfort 9-tommu skjá, sem styður multi-PLC samskipti og rauntíma vöktunaraðgerðir, sem gerir það auðvelt fyrir rekstraraðila að átta sig á rekstrarstöðu kerfisins og stilla breytur.

(3) Val á skynjunar- og framkvæmdarbúnaði einbeitir sér að stöðugleika og nákvæmni, hitanemarinn velur vörur með svið sem nær yfir hitastig framleiðsluumhverfisins og stöðugt merkjaúttak, þrýstineminn lagar sig nákvæmlega að þrýstingsskilyrðum leiðslunnar og lengd rannsakandans er hæfilega stillt í samræmi við raunverulega stærð leiðslunnar á verksmiðjusvæðinu á verksmiðjusvæðinu (Ath. nákvæmni uppgötvunargagna.

(4) Lokinn og stýrisbúnaðurinn eru með rafdrifnum þríhliða lokum með hröðum viðbragðshraða og mikilli stjórnunarnákvæmni og aðlöguðum stýribúnaði til að stilla vatnsflæðishraðann nákvæmlega og tryggja hitastýringaráhrif. Tíðnibreytirinn velur vörur með afl sem er aðlagað að vatnsdælum og viftum og styður nákvæma tíðnistillingu, sem getur ekki aðeins tryggt hnökralaust upphaf og stöðvun búnaðarins, heldur einnig náð orkusparandi-aðgerð. Þessi endurnýjun tekur upp hreyfla frá Siemens SVB röð, með hámarks tog upp á 1600N; Val á rafknúnum stýrisbúnaði þarf að ákvarða í samsettri meðferð með lokahlutanum, pípunni og pípuþrýstingnum, það er að segja til að mæta "álagssnúningi stýrisins Stærra en eða jafnt og hámarks byrjunarsnúið lokans × öryggisstuðul (1,3~1,5)".

(5) Innleiða tengistýringu fyrir upprunalega spóluhitara kæliturnsins til að koma í veg fyrir að vatnshitastigið frjósi á veturna og hafi áhrif á hringrás kerfisins; Relay-íhlutirnir nota rofaaflgjafa, spennubreyta og liða með spennu- og aflsamsvörun til að veita trausta tryggingu fyrir stöðugri starfsemi alls hringrásarkerfisins.

Sama vörumerki ætti að velja eins mikið og mögulegt er fyrir val á búnaði og eining og samhæfing mismunandi samsetninga vörumerkjahluta er léleg, sem er viðkvæmt fyrir villum, sem að lokum leiðir til aukins erfiðleika við villuleit og aukningar á fjölda viðhalds. Eftirfarandi eru þrjár lykilráðstafanir fyrir umbreytingu vélbúnaðar.

01/ Hagræða lagnatengingum

(1) Inntaks- og úttaksrör fyrir kæliturninn eru endurnýjuð samhliða kælda vatnsleiðslunum fyrir miðlæga loftræstingu (eins og sýnt er á mynd 1), og segullokulokar eru settir upp til að stjórna kveikt og slökkt, og þegar útihitastigið er lágt á veturna er hægt að nota kæliturns kælivatnið beint til að skipta um kælda vatnið í miðlægri loftræstingu, sem dregur verulega úr orkusparnaðartíma loftsins og dregur úr orkusparnaði loftsins.

Mynd 1 Vegvísir fyrir endurbætur

(2) Endurnýjaðu og fínstilltu loftræsti- og kælirörin á upprunalegu skrifstofusvæði verksmiðjunnar og bættu við lokum til að skera af tengileiðslunni á milli skrifstofusvæðisins og upprunalegu miðlægu loftræstikerfisins, þannig að upprunalega miðlæga loftræstingin geti haldið sjálfstæðum rekstri og aðeins þjónað upprunalegu aðlögunarsviðunum eins og dagblaðaframleiðsluverkstæðum; Kælileiðslan á skrifstofusvæðinu er nákvæmlega tengd við miðlæga loftræstingu kælda vatnsleiðslu prentkælikerfis núverandi verksmiðju, sem getur beint notað umfram kæligetu prentkælikerfisins til að kæla skrifstofusvæðið án þess að neyta viðbótarorku til að búa til kalda uppsprettu, og þar með dregur verulega úr rekstrartíma miðflótta miðlægs loftræstibúnaðar Carrier, skilvirka orkunotkun, orkusparandi orkunotkun, orkusparandi orkunotkun og endurvinnslu. veruleg markmið um orkusparnað og neysluminnkun.

02/ Bætt við ytri handvirkri hringrás

Ef kerfisbilun eða viðhald er, geta rekstraraðilar stjórnað aðgerðum loka og dæla handvirkt til að tryggja að framleiðslan verði ekki fyrir áhrifum og bæta áreiðanleika kerfisreksturs.

03/ Bættu skynjunareftirlitsnetið

Hita- og þrýstingsskynjarar eru settir upp í fjórum lykilstöðum kæliinntaks, frosinns úttaks, kæliinntaks og kæliúttaks til að gera sér grein fyrir gagnasöfnun á öllu ferli kælikerfisins, veita alhliða og nákvæman gagnastuðning fyrir nákvæma stjórn PLC og tryggja að hitastýring og orkusparnaðarmarkmið verði náð.

Hagræðing hugbúnaðar til að búa til snjöll stjórnunarkjarnaforrit

Í þessari umbreytingu velur hugbúnaðarhönnunin almennan búnaðarstýringarhugbúnaðarþróunarvettvang með samþættum aðgerðum og þægilegri notkun, sem þarf að styðja við margs konar forritunarmál, sem getur einfaldað forritunarritun og kembiforrit, í raun stytt verkferilinn og veitt tæknilega aðstoð fyrir stöðugan rekstur kerfisins. Hönnunin notar Siemens Botu V17 (TIA PORTAL V17), með hliðsjón af því að hönnunarhugbúnaðurinn þarf að vera samhæfur við vélbúnaðar-PLC og snertiskjái, þannig að sömu vörumerkisvörur eru valin.

Kjarni snjallrar stýrikerfishönnunar inniheldur þrjár einingar: gagnaumbreytingu, tvískiptur-stillingarstýring og viðvörun. Gagnaumbreytingareiningin breytir nákvæmlega 4~20mA hliðrænu merkinu sem skynjarinn safnar í hitastig og þrýstingsgildi sem hægt er að þekkja af stjórneiningunni með NORM_X stöðluðum leiðbeiningum og SCALE_X mælikvarðaleiðbeiningum. Gagnabreidd hverrar rásar Siemens hliðstæðu er 16 bitar og fasta rekstrarsviðið er stillt á -27648~27648, sem samsvarar inntaks- og útgangsspennu ±10V, þar af 5533~27648 samsvarar inn- og útgangsstraumi 4~20mA, og flotpunktsgögnin 0~1.0 eru 0.0. „ÚT=(VALUE–MIN)/(MAX–MIN)“, og síðan skalaða aðgerðin „ÚT=[VALUE×(MAX–MIN)]+MIN“ Komdu á samsvörun við raunverulegt líkamlegt magn til að tryggja nákvæmni gagnaumreiknings.

Tvöföld-stillingarstýring er kjarnanýjung þessarar hugbúnaðarhönnunar, sem getur skipt um rekstrarham sjálfkrafa í samræmi við útihitastigið til að hámarka orkunýtingu (Mynd 2). Í daglegri stillingu, þegar útihitastigið er hátt (meira en 12 gráður), ræsir kerfið miðlæga loftræstingu, stillir opnunartíðni loka og tíðnibreytir í rauntíma í gegnum PID stjórnalgrímið, stjórnar nákvæmlega magni köldu vatns og hraða dælunnar og heldur stöðugum þrýstingi og hitastigi kerfisins. Að auki fínstillir PID-stýringaralgrímið sjálfkrafa aðlögunarfæribreytur með því að bera saman stillt hitastig, þrýstingsmun og raunverulegt greiningargildi, sem tryggir að lokiopnun og dæluhraði séu alltaf í ákjósanlegu ástandi, sem tryggir ekki aðeins kæliáhrif, heldur forðast einnig orkusóun.

Mynd 2 Tvöfalt-stillingarviðmót

Í vetrarstillingu, þegar útihitastigið er lágt (minna en eða jafnt og 12 gráður), slekkur kerfið sjálfkrafa á loftræstibúnaðinum, opnar kæliturninn og miðlæga loftræstileiðsleiðsluventilinn og notar beint vatnið í kæliturninum til kælingar. Á þessum tíma er viftuhraði og kveikt/slökkt á hitara stillt með PID-stýringaralgrími til að koma í veg fyrir að vatnshitastigið lækki of lágt og valdi frosti sem hefur áhrif á hringrás kerfisins, en lágmarkar orkunotkun til að ná skilvirkri notkun vetrarkælikerfisins.

Hönnun viðvörunarforritsins tekur að fullu tillit til öryggi og áreiðanleika kerfisreksturs. Með því að stilla þröskulda fyrir lykilfæribreytur eins og hitastig og þrýsting, þegar greind gögn fara yfir eðlilegt svið eða bilun í tæki kemur upp, kveikir kerfið strax á viðvörunarmerki og sýnir það greinilega á HMI tengi, á sama tíma og það færir aftur til PLC inntakseiningarinnar. Þetta gerir rekstraraðilum kleift að bera kennsl á vandamál og bregðast fljótt við. HMI manna-vélaviðmótið er hannað með mörgum virkum skjám (mynd 3), sem styður skipti með einum-smelli og getur sýnt lykilupplýsingar í rauntíma, þar á meðal kerfisaðgerðastillingu, hitastig og þrýstingur ýmissa leiðslna og opnunarstig ventils. Það styður einnig hitastillingu og viðvörunarviðurkenningaraðgerðir, sem gerir rekstraraðilum kleift að skilja á alhliða og innsæi hvernig rekstrarstöðu kerfisins er, dregur verulega úr rekstrarerfiðleikum og hættu á misnotkun og bætir heildarframleiðslu skilvirkni.

Mynd 3 HMI tengi

Orkunotkunarbókhald undirstrikar skilvirkni orkusparnaðar og umbreytingar á losun

Orkunotkunarbókhaldið er byggt á raunverulegum framleiðsluskilyrðum prentsmiðjunnar, kælikerfi vinnsluvatns er í gangi 24 klukkustundir á dag, 365 daga á ári, og notkunartímabil vetrarins er einbeitt frá desember til febrúar næsta árs, samtals 90 dagar; Verð á iðnaðarrafmagni er reiknað sem 0,7 júan/kWh.

Vinnsluvatnskælihýsillinn er-kjarnaorkusparandi hlekkur þessarar umbreytingar. Fyrir umbreytinguna komst árleg orkunotkun kælihýsilsins í 1.822.100 kWst og eftir umbreytinguna var kælihýsingin stöðvuð í 90 daga á veturna og árleg orkunotkun fór niður í 1.479.300 kWst og sparaði 342.800 kWst af raforku á ári.

Hvað varðar umbreytingu á kælikerfi skrifstofusvæða er kæling skrifstofusvæðisins felld inn í vatnskælikerfi prentunarferlisins í gegnum leiðslukví, og upprunalega miðlæga loftræstikerfið Carrier er aðeins opið snemma morguns á framleiðslutíma verkstæðisins, og -upphafstíminn er styttur í einn-þriðjung af upprunalegu, sem bætir verulega nýtingu prentunarkerfisins og getur sparað kælingu í 6 klukkustundum í vatnskælingu prentunarkerfisins. orkunotkun Carrier miðlæga loftræstikerfisins (einn Carrier hýsil, tvær hringrásardælur og ein kæliturnsvifta) á hverjum degi. Loftræstingin á skrifstofusvæðinu er aðallega notuð í 4 mánuði (alls 120 dagar) á vorin og sumrin og sparar 857.000 kWst af orkunotkun á ári eftir endurbæturnar.

Árleg heildaraflnotkun þriggja 18,5kW hringrásardælanna fyrir umbreytinguna var 486.200 kWst og eftir umbreytinguna var meðalrekstrartíðni lækkuð í 40Hz, orkunotkun minnkað um 20% og heildarársnotkun dælanna þriggja minnkað í 388.900 kWst af,2009 kWh raforku á ári.

Eftir yfirgripsmikið bókhald kom í ljós að fyrirtækið sparaði 1.297 milljónir kWh af rafmagni og um 907.900 Yuan í rafmagnsreikningum á ári. Á sama tíma er hitastýringarvilla kerfisins eftir umbreytingu Minna en eða jafnt og 0,5 gráður, sem leysir algjörlega vandamálið með þéttivatni og dregur verulega úr bilunartíðni prentbúnaðar. Sjálfkrafa er fylgst með öllu ferlinu og bilunarviðbragðstími styttist í minna en 5 mínútur, að teknu tilliti til tæknilegrar skilvirkni, efnahagslegs ávinnings og stjórnunarávinnings.