電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

潘聰

摘要：工業(yè)自動(dòng)化中一個(gè)較為重要的組成部分就是電氣自動(dòng)化，電氣自動(dòng)化技術(shù)與我國(guó)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有密切的聯(lián)系，工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展又與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著較為密切的聯(lián)系。由此可見(jiàn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有間接的關(guān)系。我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，為了更好地輔佐電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮更好的作用，一些新興的技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)，PLC變頻節(jié)能技術(shù)就屬于這些新興技術(shù)中的一種。

關(guān)鍵詞：PLC變頻;節(jié)能技術(shù);電氣自動(dòng)化技術(shù)

引言

由于受到電氣自動(dòng)化設(shè)備自身?xiàng)l件的限制，傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)常無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。例如：無(wú)法將水壓系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率控制到最佳狀態(tài)，無(wú)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(shù)能夠?qū)鞲衅骷夹g(shù)、實(shí)時(shí)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)有效融合在一起，保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的節(jié)能效果達(dá)到最理想的狀態(tài)。

一、PLC變頻節(jié)能技術(shù)原理

PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用目前為止多集中于電梯設(shè)備、建筑電氣設(shè)備、空調(diào)設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備等。當(dāng)前電氣自動(dòng)化設(shè)備的最顯著特點(diǎn)就是需要保持長(zhǎng)時(shí)間的高速運(yùn)行。在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中為了保證電氣設(shè)備始終具備充足的動(dòng)力又不出現(xiàn)能源浪費(fèi)，就需要在電氣設(shè)備當(dāng)中采用變頻節(jié)能技術(shù)。

1.1 PLC技術(shù)

就PLC技術(shù)本質(zhì)而言，是一種通過(guò)編程邏輯而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的控制器，其同時(shí)也是基于電力線傳輸數(shù)據(jù)與話音信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的一種通訊方式。這一技術(shù)最早研發(fā)自上世紀(jì)六十年代的美國(guó)，其最初是由通用汽車(chē)公司研發(fā)出來(lái)的，并逐漸應(yīng)用于實(shí)際工作中。在當(dāng)時(shí)，PLC技術(shù)只具備順序控制功能，適用范圍較小。隨著時(shí)代的發(fā)展，直至上世紀(jì)八十年代，PLC技術(shù)才具備了函數(shù)運(yùn)算與高數(shù)運(yùn)算等計(jì)算功能，提升了控制系統(tǒng)的功能。而當(dāng)前電氣自動(dòng)化模式中就涵蓋了PLC技術(shù)的可編程邏輯控制的特征。在實(shí)際工作中，人們只需要根據(jù)實(shí)際要求與電氣設(shè)備特點(diǎn)等，來(lái)對(duì)控制程序進(jìn)行提前編寫(xiě)，并將其與控制設(shè)備進(jìn)行連接操作，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制電氣設(shè)備的目標(biāo)。這樣一來(lái)，工作人員就能夠連續(xù)操控電氣設(shè)備，對(duì)電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并編寫(xiě)出相應(yīng)的操作處理程序，以便實(shí)際發(fā)生時(shí)，工作人員能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效處理，為電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

1.2 變頻技術(shù)

變頻技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)對(duì)電流頻率的改變來(lái)對(duì)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速度來(lái)進(jìn)行控制，而這種頻率的改變并不需要額外的附加轉(zhuǎn)差損耗，能夠提升電氣設(shè)備自動(dòng)化控制水平，是一種較為先進(jìn)的調(diào)速技術(shù)。而變頻技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵就在于變頻器，其是由整流器、直流環(huán)節(jié)與逆變器以及控制電路等共同構(gòu)成的，其中整流器的效用主要是對(duì)交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)變，直至成為直流電。而直流環(huán)節(jié)的效用則主要體現(xiàn)在濾波功能上，逆變器的實(shí)際應(yīng)用主要是針對(duì)直流電而言的，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽仡l率的交流電，并直接傳輸給電動(dòng)機(jī)。因此，逆變器可謂變頻器實(shí)際運(yùn)行的核心所在。而變頻節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用則能夠有效解決以往傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)一直保持額定頻率運(yùn)行而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)，能夠有效保障電氣設(shè)備能夠穩(wěn)定安全的運(yùn)行。

二、PLC變頻節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電梯中的應(yīng)用

電梯在工業(yè)、生活、商業(yè)等方面的應(yīng)用，給人們帶來(lái)了極大的便利。它的性能安全可靠，而且還具有很好的節(jié)能效果，電梯的電氣設(shè)備節(jié)能效果也直接影響著電梯的使用效果，由于電梯是由多個(gè)電氣自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成，在具體的運(yùn)行過(guò)程中需要消耗大量的能源，這就需要采用有效的控制措施，降低電梯的能耗。PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電梯中的應(yīng)用，可以有效的對(duì)電梯的能耗進(jìn)行控制，電氣的曳引機(jī)在拖動(dòng)負(fù)載時(shí)，采用PLC變頻技術(shù)可以自動(dòng)的對(duì)電梯的轎廂進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少電梯運(yùn)行能量消耗，進(jìn)而達(dá)到對(duì)電梯系統(tǒng)的整體耗能進(jìn)行控制。在電梯啟動(dòng)時(shí)，負(fù)載的情況就會(huì)發(fā)生變化，致使電梯電動(dòng)機(jī)的功率不斷的上升，也就使得電動(dòng)機(jī)的電流上升，進(jìn)而也就會(huì)導(dǎo)致電梯的能耗上升，PLC變頻節(jié)能技術(shù)能夠有效地將電梯的變動(dòng)損耗與固定損耗控制，使得電梯的電機(jī)能耗值處在最佳的動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，達(dá)到最大的節(jié)能效果。采用PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電梯中的應(yīng)用主要是對(duì)電梯變頻的機(jī)械動(dòng)能與三相交流變頻電壓所控制，使電氣節(jié)能設(shè)備能夠充分的工作，保證電梯的曳引機(jī)釋放機(jī)械動(dòng)能，達(dá)到動(dòng)態(tài)節(jié)能的目的。

2.2 PLC變頻節(jié)能技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用

目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的變頻空調(diào)，就是充分的運(yùn)用了PLC變頻節(jié)能技術(shù)，空調(diào)系統(tǒng)主要是采用了大量的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，在工作的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生巨大的能量消耗，采用PLC變頻技術(shù)能夠有效控制空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，控制各個(gè)電氣設(shè)備的工作，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。一般情況下，空調(diào)系統(tǒng)主要由水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，在工作時(shí)，主要利用PLC變頻技術(shù)對(duì)空調(diào)的電動(dòng)二通閥控制，來(lái)調(diào)整水系統(tǒng)末端裝置的流量，達(dá)到對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的能量控制，冷熱水的主管道獨(dú)立存在，保證二者能通過(guò)不同的管道流入。對(duì)于空調(diào)的主管道采用的是異程式方法進(jìn)行控制，對(duì)于支管采用同程式的方法進(jìn)行控制，然后利用控制的分水器各個(gè)環(huán)路供水管的動(dòng)態(tài)平衡閥控制各個(gè)管道之間的平衡，進(jìn)而能夠有效地維持整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不僅能夠保證空調(diào)的制冷，也能夠有效地保證控制供暖效果。

2.3 PLC變頻節(jié)能技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著大規(guī)模的照明系統(tǒng)的應(yīng)用，也會(huì)消耗大量的能量，在照明系統(tǒng)中也有大量的電氣自動(dòng)化設(shè)備，通過(guò)采用PLC變頻節(jié)能控制技術(shù)，可以有效地減少照明系統(tǒng)的能源損耗。在照明系統(tǒng)的電子中主要采用了PLC變頻節(jié)能技術(shù)，將照明系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置為COS%>0.9，色溫設(shè)定在3500～6500K，結(jié)合不同場(chǎng)合的使用情況，將照明系統(tǒng)的光源顯色指數(shù)大設(shè)置為大于85，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同場(chǎng)合的照明系統(tǒng)的控制，采用PLC變頻節(jié)能技術(shù)的LED的燈源，不僅能夠有效的降低能源消耗50%。而且在各個(gè)照明系統(tǒng)中安裝HW-BA5204模塊，不僅能夠降低室內(nèi)照明系統(tǒng)的光照強(qiáng)度，還能縮短光照的時(shí)間，減少照明系統(tǒng)的能耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

PLC變頻節(jié)能技術(shù)是一項(xiàng)能很好地控制特定事物進(jìn)行的技術(shù)，它的發(fā)展是十分迅速的，已經(jīng)從單一的工業(yè)領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展向更多的行業(yè)，并且在電氣自動(dòng)化設(shè)備的方面不斷更新與完善。國(guó)家對(duì)PLC變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了更深層次的關(guān)注，向PLC變頻節(jié)能技術(shù)投入更大的科研力度，使得PLC變頻節(jié)能技術(shù)能更加完善的應(yīng)用于電氣自動(dòng)化設(shè)備中。

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