PLC結合變頻器在風機節能上的應用

PLC結合變頻器在風機節能上的應用馬豐威（黑龍江林業職業技術學院，黑龍江 牡丹江 157000）摘要：大多數工廠存在生產中機器產生的木屑和灰塵因處理不當，車間內灰塵度增高的問題。如果采用中央吸塵系統的話，耗電量急劇上升，增加生產成本。PLC結合變頻器相對于普通繼電器控制在風機上的應用，可以提高風機的使用壽命，提供更靈敏的過載保護，以達到節能，降低成本的需求。

關鍵詞：PLC;變頻器;風機;節能

中圖分類號：TM92151文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.07.014PLC一般由中央處理器、存貯器、輸入/輸出組件、編程器及電源等五部分組成。其控制功能是通過存放在存貯器內的程序來實現的。與傳統的繼電器系統相比較，兩者區別表現在以下幾方面。

1邏輯方面

普通繼電器主要使用硬接線邏輯，根據繼電器觸點的串并聯方式及延遲繼電器的滯后動作整合成控制邏輯，連線相對比較復雜，布線后體積大，自身功率消耗也大。

PLC是程序存貯控制器，邏輯方面以控制程序的方法貯存在PLC內存之中。邏輯方面僅與程序有一定關系，當需要改變控制對象或改變生產流程時，只需要修改程序就可以完成，不必進行大量的硬件改造。所以，靈活方面和擴展方面有所加強，對產品更新有很大幫助。

2速度方面

繼電器控制是根據機械觸點的動作來實現，觸點的通斷動作主要以毫秒為單位，而且會產生觸點的顫動等問題。

PLC由程序指令控制半導體電路來實現控制，控制速度非常快。單個程序的執行僅以微秒為計量單位。并且PLC內部有嚴格同步，觸電顫動的問題則不會產生。

3限時方面

繼電器的控制邏輯是根據時間繼電器的滯后動作進行限時控制?？赡軙a生定時精度不足，定時時間會被周圍環境的溫度和溫度變化改變，時間調整起來相對繁瑣。

PLC使用半導體集成電路作為定時器，時基脈沖由晶體管振蕩器產生，精度高、反應快。定時器的定時范圍一般在01 s至若干秒、若干分鐘甚至更長。定時時間無法被周圍溫度和溫度變化改變，調好之后，不會變化。PLC也會提供計數功能，而一般普通繼電器不能計數。

4可靠方面

繼電器的接點在通斷時會被產生的電弧擊打，導致對使用壽命產生影響。而PLC是以集成電路為基本元件的電子設備，內部處理依靠程序判定，使用壽命會無限延長。而且以現在的技術水平，PLC工作時間數萬小時，幾乎不會出現任何故障。PLC還可自我檢查和監控，能實時監測自己的工作情況，可以及時顯示出來，傳達給相關的工作人員，還能動態地檢測控制程序的執行情況，給當場調整和維修提供了便捷條件。

5設計方面

一個控制項目，如果使用普通繼電器來完成，那么從設計階段，到施工階段，再到調試階段，順序不能顛倒，而且周期較長，一旦成型，幾乎無法修改。相反，采用PLC完成一個項目的話，可以先進行整體系統設計，施工階段、調試階段，包括PLC的程序設計幾乎可以同步進行，周期較短，如果出現一些突發狀況，可在現場進行調試、維護，不會影響之前的布局。

變頻器由主電路和控制電路兩大部分組成，它的工作原理是先將固定的交流電整流，然后逆變成直流電，再將直流電通過變頻器逆變成頻率連續可調的交流電。這種方法具有節約能源、提高電路控制質量、易于調整等特點。

綜合以上考慮，我們采用變頻器和PLC結合的方式來控制吸塵器電機。

用PLC來接收各機器工作的信息，并對投入工作的機器臺數進行分析，依據分析，對應的輸出點工作來控制變頻器的多段速端子，實現多段速的控制，節省了部分人力，可以根據使用機器的數量自動進行風量控制。

運行機器臺數對應變頻器輸出頻率備注125233340445550具體設定頻率，根據現場效果修改我們使用的變頻器是三菱FR-A540-15K-CH系列，根據多段速控制的需要和風機運行特點主要設定的參數。

功能代碼編號設定值定義備注Pr02%轉矩提升Pr150 Hz上限頻率Pr23 Hz下限頻率Pr350 Hz基底頻率Pr74 s加速時間Pr83 s減速時間Pr930 A過流保護具體設定頻率，根據現場效果修改這個系列的變頻器進行多端速度控制的端子為RH、RM、RL。通過三個端子的組合最少可以實現7段速度運行，進行五段速度控制時端子組合。

控制端子參數號設定值RHPr425RMPr533RLPr640RM.RLPr2445RH.RLPr2550根據改造輸入輸出點數的要求，PLC選取的是FX2N S14 MR，其輸入輸出點分配如表4。

輸入輸出X0啟動按鈕Y10變頻器正轉運行X1推臺鋸工作信號Y0變頻器端子 RHX2立銑機工作信號Y1變頻器端子 RMX3電子鋸工作信號Y2變頻器端子 RLX4雙面刨工作信號Y11變頻器端子RM.RLX5四面刨工作信號Y12變頻器端子RH.RLPLC程序主要分為三個部分：

①對各種機器的運行和關閉信號脈沖的拾取。

PLC與變頻器用于風機等設備驅動控制場合，是比較適合小型企業的控制方式，改善了設備的工作效率，提高了生產工藝需求，節省了部分人力，程序設計簡單明了，重要的是可以減少設備維護及維修費用，降低了停產周期，直接和間接效益明顯。

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