PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用研究

魏文策 呂福才 王守成

摘 要：近年來，相關產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)者開始對電氣自動化設備中的節(jié)能率管理加以重視，電氣自動化的節(jié)能處理是基于電氣辦公設備方面的節(jié)能控制管理，以及電氣通信設備的控制管理。在保證電氣自動化設備正常運行的前提下，如何最大程度減少能量損耗是需要重點研究的問題。對PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用進行研究，分析了PLC變頻節(jié)能技術在保證電氣自動化設備的正常運行前提下，如何最大程度實現(xiàn)節(jié)能。

關鍵詞：PLC變頻節(jié)能技術；電氣設備；自動化設備

由于受到電氣自動化設備自身條件的限制，傳統(tǒng)技術經(jīng)常無法實現(xiàn)節(jié)能控制。例如：無法將水壓系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運行效率控制到最佳狀態(tài)，無法將照明系統(tǒng)的照明量按需求提供給需求方等。PLC變頻節(jié)能技術能夠將傳感器技術、實時控制技術以及計算機通信技術有效融合在一起，保證電氣自動化設備的節(jié)能效果達到最理想的狀態(tài)。

1 PLC技術簡單介紹

對于PLC而言，主要就是對微處理器進行應用，并且同計算機、通信技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術進行共同開發(fā)從而形成的一種可以進行控制的操作系統(tǒng)，是二十世紀八十年代興起的一種全新的產(chǎn)品。通過將這項技術應用到汽車領域，可以將汽車行業(yè)的綜合競爭力大幅度提升，并且可以讓工業(yè)經(jīng)濟更好地開展。隨著科技的不斷發(fā)展，這項技術更新速度是非常快的，而且其運算速度以及可操縱能力也正在不斷提升，而且這項技術正在逐漸朝著商業(yè)化方向發(fā)展，尤其是在電氣自動化控這方面這項技術所發(fā)揮的作用變得越來越強，使用的范圍也變得越來越廣泛。對于PLC技術而言，主要就是將集散操控體系以及總線操控體系進行結合，在產(chǎn)品中開發(fā)以及出產(chǎn)，通過將這兩種技術結合在一起，可以將PLC技術的優(yōu)勢進行充分的發(fā)揮出來，從而可以大幅度提升產(chǎn)品的出產(chǎn)功率，從而可以推動工業(yè)化朝著更好的方向發(fā)展。需要特別注意的是，隨著科學技術的不斷發(fā)展，PLC技術操控體系已經(jīng)不再是原來的非常底層的一種體系，而是一種全新的分布式操控體系，并且還有以有效地同智能化傳感器以及計算機操控技術相互結合在一起，從而形成比較綜合而且智能化的技術，這樣就可以更好地推動整個行業(yè)的不斷發(fā)展。

2 PLC變頻節(jié)能技術在空調(diào)系統(tǒng)中的應用

目前，變頻技術己經(jīng)在企業(yè)生產(chǎn)領域內(nèi)得到了充分的利用。在研究了PLC變頻節(jié)能技術的基本概念和原理的基礎之上，盡可能地分析其在生產(chǎn)領域內(nèi)的實際應用狀況。空調(diào)系統(tǒng)應用大量的電氣自動化設備，對能源產(chǎn)生巨大消耗，PLC變頻技術能夠有效控制空調(diào)系統(tǒng)中的能源消耗，從而實現(xiàn)節(jié)能。空調(diào)系統(tǒng)由水系統(tǒng)和風系統(tǒng)兩部分組成，PLC變頻技術利用電動二通閥調(diào)整水系統(tǒng)末端裝置的流量，冷熱水的主管道獨立存在，二者通過不同的管道流入。主管道采用異程式的方法建設，支管道采用同程式的方法建設，在空調(diào)主機房的分水器各個環(huán)路供水管上放有動態(tài)平衡閥，空調(diào)供水管支管道上安置數(shù)字鎖定平衡閥，當冷水系統(tǒng)發(fā)生流量變化時，各個支管道也能維持在平衡狀態(tài)，有效維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，既保證制冷，也保證了供暖，PLC變頻技術在空調(diào)系統(tǒng)中安裝智能軟化裝置，有效調(diào)節(jié)空調(diào)中水泵電壓。空調(diào)風系統(tǒng)中安裝風機盤管系統(tǒng)和新風系統(tǒng)，風機盤管系統(tǒng)具有夏天制冷，冬天制熱的功能。新風系統(tǒng)在夏季能夠有效制冷，冬季就會停止運行。當風量超過每小時5000m3后，PLC變頻技術就會自動啟動熱回收裝置，空調(diào)新風在入口處將電動密閉風閥與風機聯(lián)合，新風回風及送風調(diào)節(jié)閥均為電動風量調(diào)節(jié)閥。在春季和秋季這樣的過渡季節(jié)，全新風將會運行。PLC變頻節(jié)能技術在空調(diào)系統(tǒng)中的應用概括如表1所示。

3 PLC變頻節(jié)能技術在照明系統(tǒng)中的應用

照明系統(tǒng)由大量的電機自動化設備組成，這些設備集中工作為人們的生活提供便利，但是也會造成能源浪費。PLC變頻節(jié)能技術在照明系統(tǒng)中配置電子鎮(zhèn)流器，COS%>0.9，色溫設定在3500～6500K，光源顯色指數(shù)值始終大于85，從而對不同場所的照明系統(tǒng)實行節(jié)能控制，得出來的節(jié)能效果如表2所示。

由表2可知，PLC變頻節(jié)能技術安裝在照明系統(tǒng)的電氣自動化設備中具有如下優(yōu)勢：光照效率高，光衰小，光照功率低，占用體積小，使用壽命更長。PLC變頻節(jié)能技術大大降低燈具的瓦數(shù)，利用LED燈源取代傳統(tǒng)照明燈源，對電能源的消耗率可以降低到50%，同時在各個照明箱中安裝HW-BA5204模塊，有效降低室內(nèi)光照強度，縮短光照時間，從而達到節(jié)能效果。PLC變頻節(jié)能技術能夠準確地對照明系統(tǒng)的照明量進行計算，計算式為：

（1）

式中：W——照明燈的額定功率，（kw/臺）；T——照明燈的照明時長，H；E——平均照明亮度；A——照明面積，m2；U——照明率；F——照明光束長度，m；M——照明系統(tǒng)；Uη——綜合功率，（F/W）。通過式（1）計算出系統(tǒng)照明量，從而加以節(jié)能控制。PLC變頻節(jié)能技術在不同季度中，節(jié)能效果不同，但是對電氣自動化設備的總體節(jié)能水平都能達到30%。

4 PLC變頻節(jié)能技術在電梯系統(tǒng)中的應用

電梯的使用給人們帶來了極大的方便，電梯的主要性能是安全可靠，所以在對電氣自動化節(jié)能設備的追求目標也在不斷提高，電氣自動化設備的研究也越來越多。

5 結語

PLC變頻節(jié)能技術廣泛應用在電梯系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的電氣自動化中，并且能夠很好地實現(xiàn)節(jié)能效果，是未來必然的發(fā)展方向。希望本文可以對今后研究PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用提供幫助。

參考文獻

[1]楊箏，朱海英.“PLC+變頻器+電氣控制”在總裝課程中的開發(fā)應用[J].職業(yè)教育研究，2010（9）：114-115.

[2]孟祥軍.民爆行業(yè)自動化設備應用的安全問題探討[J].科技與企業(yè)，2014（22）：170-170.