任利健
河北华电沽源风电有限公司 河北省 张家口市 075000
摘要：现如今，在各个工业领域的电气控制系统中，均会涉及电气电子元器件发热问题，尤其大功率器件在工作过程中发热更为严重，为保证电气元器件正常的工作和成套设备的正常运行，通风散热成为必须解决的问题，风机则是解决该类问题的关键，其应用面极其广泛。合理的风机选型，符合规范的安装，和运行调试的效果都会对风机的安全运行产生积极的影响，为企业节约资源、提高经济效益做出贡献。
关键词：电气设备；风机；设计；安装；参数；优化配置
引言
电气设备可以按照预先设置好的程序，实时监测和控制相关的业务，即使在无人或少人的情况下，也可以进行自主运转；同时，它还具有提升效率、提高工作质量、创造劳动条件等明显特征。现如今，在自动化程度越来越高的现代社会，电气自动化技术也在不断渗透到各行各业中，保障电气自动化控制设备的可靠性，是保障相关人员安全的重要途径。
1电气加工自动化控制设备任务调度系统设计
1.1硬件设计
1.1.1设计监控模块
电气加工自动化控制设备任务调度系统的硬件构成包括监控模块、PLC控制模块、处理器模块。其中监控模块主要负责对电气加工自动化控制设备的运行进行监控，并将监控数据作为电气加工自动化控制设备任务调度的基础数据。监控模块将计算机作为监控主机，对PLC控制器的各种采集数据进行读取与显示，操作员也可以利用该监控主机向PLC控制器进行控制命令的发送。将该监控主机设置在电气加工自动化控制设备的中央控制室内，在外围设置打印机，用于对各种生产报表、历史参数数据和实时参数数据的趋势曲线进行打印。
1.1.2设计PLC控制模块
PLC控制模块主要用于对电气加工自动化控制设备进行控制，模块中选用的PLC控制器型号为TICSIMAS7－500。PLC控制模块集成了FIPＲONET接口、ProfiBus－MPI/DP接口以及ProfiBus－PD接口，其中FIPＲONET接口配备了两个端口，一个用于与监控主机进行通信，另一个用于与其他模块进行通信。
1.2软件设计
1.2.1设计通信模块
电气加工自动化控制设备任务调度系统的软件构成包括通信模块、任务调度模块。其中通信模块主要通过Modbus通信协议实现系统各模块之前的通信。Modbus通信协议的物理层实现方式为TCP协议。Modbus通信协议物理层的通信数据链路层包括以下两个子层:ＲTU/ASCII传输模式、主/从模式。其中主/从模式是指对于Modbus网络，可以实现通过主设备进行初始化传输，而除主设备之外的其他设备则需要以主设备所提供的数据为依据做出相应反应。
1.2.2设计任务调度模块
任务调度模块能够实现电气加工自动化控制设备的任务调度，该模块分为三个单元，一个是工厂级自动化控制设备任务调度单元，一个是车间级自动化控制设备任务调度单元，另一个是现场级自动化控制设备任务调度单元。其中现场级电气加工自动化控制设备任务调度单元与车间级电气加工自动化控制设备任务调度单元能够实现底层电气加工自动化控制设备的连线控制、单机控制、多任务并行调度，以及现场电气加工自动化控制设备运行、生产数据面向工厂管理层的传送，为工厂级电气加工自动化控制设备任务调度单元的数据库提供任务调度数据。
2目前电气控制设备存在的设计不足
目前国内已经开始注重人机工程学在各领域的实际应用，在知网搜索人机工程学关键词可以找到其在汽车设计、驾驶室设计、室内设计和数控机床等多个主要领域均有研究进展。但在电气控制设备的开发中，仍存在许多矛盾和不足，具体表现在：
1）设计理念落后：由于我国工业设计起步较晚，早期的设备大多只注重机器的功效及生产成本，对操作人员的感知和行为习惯并未进行深入研究，且许多设备的尺寸及操作范围并不符合中国人的人体尺寸，导致很多重要领域的设备虽然拥有强悍的功能却没有与之匹配的外形及安全便捷的面板。
2）研发关注点不平衡：许多设备由于过快地在科技上追求创新却没有及时对操作面板进行相匹配的更新，导致操作不便及设计误导性。
3）操作键位的取舍：随着硬件的换代，许多设备的操作组件被智能化操作系统取代，如触摸屏幕的出现取代了许多按键的功能，有些设备甚至只用通过触摸屏就完成所有操作，而在这一过程中，并不是所有的键位都应该被触摸屏代替，其中的取舍需要通过人机工程学的相关验证来判断出最佳方案。
3优化风机配置
3.1传统配置
在传统的风机配置中，风机选用者不仅要考虑风机及其散热系统的工作环境，温度，湿度等外部因素，还需要计算或者估算出系统所需风量，风压等关键参数，然后对比空调厂商提供的风机设备样本而配置，这种方法比较简单，风机为标准化生产，供货周期短，但很容易出现设备功率与系统要求不匹配，只能配置更大功率的风机，造成资源浪费，风机的尺寸单一，对设计人员空间布置时造成困扰。
3.2当前配置
随着科技的进步和风机厂家之间的竞争使服务质量与服务意识的提升，现在风机选用者只需说明风机用途及风量，风压，配电功率等基本参数并将其提交给风机销售者。风机销售者会将其提交给风机生产厂家，风机厂家的技术人员便会提供相应的筒体，叶轮（及轴流风机电机）等设备样本，并提供给设计人员详细的安装尺寸，这样风机设备便能与系统合理匹配，提高设备的运行效益，唯一的缺点是供货周期比较长。在我公司研制的无功率补偿电气控制房（SVG）设计中，特灵空调所提供的高静压室内机供货周期就近两个月，因此合理的设计方案，周密的时间安排和生产计划的制定就非常重要。
3.3分机的安装
风机的安装质量直接关系到风机能否正常运行，在合理地选取风机之后，安装就至关重要。轴流风机的安装相对简单一些，需要注意的是风机的减振设计，平衡性以及与风管的连接。离心风机就显得相对复杂了，除了要做支座减振以外还要注意以下几点：
（1）减振器，减振器安装时要注意受力均匀，如果不均匀，会增加风机工作时的噪音，且容易损坏。
（2）皮带轮皮带的松紧，电动机应该装在平行滑轨上，以便于调节皮带，使皮带松紧适宜。
（3）风机风管的链接，风机与风管之间必须采用柔性链接，否则容易断裂。
3.4调试
3.4.1准备工作
风机调试之前，首先应该对风机进行检查，如：皮带是否卡机，地脚螺栓是否拧紧，风机内是否有异物，不带电情况下叶轮转动是否正常等等。
3.4.2调试步骤
在调试时，先要点动风机一次，来检查叶轮与机壳是否有摩擦，并保证叶轮旋转方向与标识方向一致，之后供电使风机运转，调整运行电流至额定电流。
3.4.3完成调试
风机运转之后必须要对电机运行电流进行测量和调整，确保其在额定电流以内运转，如果电流超过了电机额定电流，可调节进风管管道阀门来通过控制风量，适当的调整风机的工作电流（如果风机选择合理，风量风压在达到系统要求的前提下，风机运行电流总可以调节至略小于其额定电流）。待电流调整合适后，将阀门开度锁定。
结语
风机的选型中，必须满足系统风量和风压要求，其次根据具体情况，选取外形尺寸大小在可接受范围内的风机，以保证空气调节室占用空间不至于过大或者过小并方便施工人员操作，在此基础之上，选择效率高的风机，这样在满足使用要求的同时，可以节省运行成本。
参考文献
［1］龚崇实，王福祥．通风空调工程安装手册［M］．中国建筑工业出版社，1996．
［2］伍容秀，伍思扬，邝钜炽．选择通风设备的流体力学依据与方法［J］．广东化工，2004．
［3］廖彬.厂房电气自动化控制设备的可靠性运用探究［J］.造纸装备及材料，2020，49（3）：28-29.