PLC在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙明

摘 要： 針對(duì)PLC在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的應(yīng)用問題，文本簡(jiǎn)要對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的敘述，討論了PLC在同步電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)。通過一個(gè)具體實(shí)例，介紹了PLC在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的具體編程實(shí)現(xiàn)方式，為相關(guān)從業(yè)人員提供了一種參考。

關(guān)鍵詞： PLC；同步電動(dòng)機(jī)；勵(lì)磁系統(tǒng)；應(yīng)用

0 引言

隨著我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)也慢慢的得到了有效的發(fā)展以及廣泛的應(yīng)用。其中，PLC越來越多的應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，成為了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，提高了我國(guó)同步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制水平。PLC應(yīng)用在同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)中，不僅僅能夠使同步電動(dòng)機(jī)中的勵(lì)磁裝置具有可控性，同時(shí)憑借PLC可拓展、可靈活控制等的特點(diǎn)，使同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)變得更加智能化與人性化。提高了原本同步電動(dòng)機(jī)的功能，而且降低了成本需求。

1 PLC概述

PLC是一種可編程的邏輯控制器，能夠在電子控制系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)算操作。它的出現(xiàn)滿足了我國(guó)目前特殊的工業(yè)環(huán)境，提高了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制水平。這不僅大大提高了工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的工作效率，還有效提升了生產(chǎn)制造的工業(yè)效益。

2 PLC在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

2.1 實(shí)時(shí)控制

使用PLC時(shí)，經(jīng)常要對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，一般采用的控制器為PID控制器，由比例、積分和微分環(huán)節(jié)構(gòu)成。其表達(dá)式如式1所示。

（1）

式中Ki、Kd與Kp分別為積分環(huán)節(jié)，微分環(huán)節(jié)和比例環(huán)節(jié)的系數(shù)。

2.2 提高測(cè)量精度和控制精度

在測(cè)量電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)時(shí)，可以采用雙向功率因數(shù)傳感器進(jìn)行快速采集。電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)能夠有效的體現(xiàn)出當(dāng)前同步電動(dòng)機(jī)的工作狀況，因此對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)能夠提高測(cè)量結(jié)果的速度和精度。同時(shí)，在對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行電壓檢測(cè)試，一般采用霍爾式傳感器進(jìn)行測(cè)量，這能夠有效的提升測(cè)量的精準(zhǔn)性。在以往傳統(tǒng)模式下，一般是采用電阻限流和穩(wěn)壓管限壓等方式進(jìn)行測(cè)量，容易出現(xiàn)零點(diǎn)漂移等情況，受到相對(duì)較多的限制因素。傳統(tǒng)的檢測(cè)方式無法快速準(zhǔn)確的體現(xiàn)出電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，而強(qiáng)行進(jìn)行控制容易對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)造成損壞。

2.3 穩(wěn)定性與抗干擾能力

PLC在進(jìn)行同步電動(dòng)機(jī)中關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量時(shí)，可以利用PLC的高速輸入口，并且需要測(cè)量出的結(jié)果需要真實(shí)可靠，利用人機(jī)交互界面可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示和控制，抗干擾能力也比較高。而在傳統(tǒng)的檢測(cè)方式里，一般采用模擬電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，穩(wěn)定能力比較差。在使用數(shù)字電路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，受到干擾的影響比較大。這2種檢測(cè)方式檢測(cè)的結(jié)果都不理想，因此選用PLC在穩(wěn)定性以及抗干擾性等方面具有相當(dāng)高的優(yōu)勢(shì)。

2.4 遠(yuǎn)程維護(hù)、監(jiān)控

在使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程在線訪問時(shí)，可以對(duì)裝置進(jìn)行及時(shí)的在線監(jiān)測(cè)，通過檢測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)，在分析后進(jìn)行識(shí)別，從而獲得裝置的工作狀態(tài)。在完善控制程序時(shí)，可以遠(yuǎn)程將控制程序在PLC中進(jìn)行修改，更快更及時(shí)的進(jìn)行控制系統(tǒng)的監(jiān)控與改進(jìn)。

2.5 同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的安全性和穩(wěn)定性

一般來說，利用單機(jī)滅磁設(shè)定值對(duì)滅磁可控硅里的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，選用的參數(shù)均為額定勵(lì)磁電壓的2.5倍左右。此時(shí)，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)子里的感應(yīng)電壓會(huì)持續(xù)低于滅磁可控硅里的觸發(fā)值，電動(dòng)機(jī)里的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩受到的干擾也會(huì)相對(duì)較小。PLC勵(lì)磁系統(tǒng)在同步電機(jī)啟動(dòng)的過程中，可以隨時(shí)調(diào)整滅磁可控硅的工作觸發(fā)值，從而使其工作變得更加智能與可靠。降低轉(zhuǎn)子在電壓過高時(shí)受到的影響，從而順利的啟動(dòng)電機(jī)。

3 PLC在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制實(shí)例

在本文的實(shí)例中，對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行控制的PLC為三菱程序。對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制需求為：PLC需要將脈沖信號(hào)Y0與方向信號(hào)Y10同時(shí)發(fā)送，假設(shè)同步電動(dòng)機(jī)在正常的工作過程中，工作周期為1s，則PLC需要發(fā)送的脈沖信號(hào)為1000次左右；在這個(gè)基礎(chǔ)上，同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)五周后，靜止不動(dòng)5s，然后進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)五周，再靜止不動(dòng)5秒，從而一直循環(huán)下去。具體程序如下：

4 結(jié)語

由此可知，PLC應(yīng)用在我國(guó)的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，不僅可以有效的保證同步電動(dòng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，還能夠大大節(jié)省電氣控制系統(tǒng)的使用成本。由于通過傳感器實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，因此可以提高檢測(cè)的精度和控制的效果，使控制系統(tǒng)具有較好的抗干擾能力。通過網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，使系統(tǒng)控制更加簡(jiǎn)單可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉訓(xùn)非 ，韓青輝，黃耀德 等.一種智能型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 電氣傳動(dòng) ，2012（9）.

[2] 許霞.基于PLC的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用研究[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（5）.