PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的分析

茆林艷

（江蘇省鹽城技師學(xué)院，江蘇 鹽城 224000）

0 引言

PLC和變頻器是計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)物，它們與傳統(tǒng)控制技術(shù)的結(jié)合，能夠大大加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化的控制。尤其是在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，以前的設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)不能滿足電氣企業(yè)發(fā)展的要求，要想在未來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，就要對(duì)PLC、變頻器的特點(diǎn)進(jìn)行分析，從結(jié)構(gòu)等角度出發(fā)，加強(qiáng)它們?cè)陔姎饣到y(tǒng)中的應(yīng)用，從而進(jìn)一步提高我國(guó)電氣化自動(dòng)控制的效果。

1 PLC的工作原理和優(yōu)勢(shì)

PLC不但是一種可編程邏輯控制器，還是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，所以它能對(duì)具體工作過(guò)程中的數(shù)字信息進(jìn)行整合。如今，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)電氣質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣化的自動(dòng)控制，相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)PLC的應(yīng)用。這種設(shè)備在具體的工作過(guò)程中，主要采用一類可編程的存儲(chǔ)器。目前，PLC在中型電氣企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中都得到了一定的應(yīng)用，由于這種設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，所以工作人員在較短的時(shí)間內(nèi)就能夠掌握相關(guān)的操作技能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制[1]。

PLC在具體工作過(guò)程中的應(yīng)用，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)系統(tǒng)電氣控制過(guò)程中的不足，還大大提高了電氣設(shè)備的工作效率，增加了監(jiān)測(cè)監(jiān)控，能夠避免系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障等問(wèn)題。此外，PLC 變頻節(jié)能技術(shù)還能直接檢測(cè)出事故發(fā)生的位置，然后通過(guò)相關(guān)的措施對(duì)其進(jìn)行處理和控制，將電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的損失降到最低，從而不斷地優(yōu)化能源消耗的結(jié)構(gòu)，避免造成能源的浪費(fèi)，系統(tǒng)流程如圖1所示。

2 變頻控制節(jié)能技術(shù)

2.1 變頻節(jié)能

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化，加強(qiáng)對(duì)PLC和變頻器的合理應(yīng)用，技術(shù)人員從電流與水流等能量消耗方面出發(fā)，對(duì)PLC、變頻器的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了分析。其中，變頻控制技術(shù)是電氣化系統(tǒng)中的主要技術(shù)之一，更是保證變頻器合理運(yùn)行的基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)其進(jìn)行研究的時(shí)候可以考慮水流的相關(guān)原理，根據(jù)流體力學(xué)的公式對(duì)其進(jìn)行完善。從“功率=流量×壓力”這個(gè)公式中我們明顯看出，功率的大小和流量呈正比。因此，電流也是一樣的，技術(shù)人員可以結(jié)合電流的特點(diǎn)，分析能源損耗的原因。

圖1 系統(tǒng)軟件流程

為了有效減少電機(jī)的能源損耗，技術(shù)人員還可以從電機(jī)的轉(zhuǎn)速等角度入手，利用PLC、變頻器將其轉(zhuǎn)速降下來(lái)。變頻控制技術(shù)在具體工作過(guò)程中的應(yīng)用，還能夠?yàn)楣ぷ魅藛T節(jié)省一定的工作時(shí)間，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速，加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的節(jié)能控制，從而減少能源的消耗。

2.2 分析大功率變頻軟啟動(dòng)節(jié)能

相關(guān)的技術(shù)人員為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣化的自動(dòng)控制，加強(qiáng)對(duì)PLC、變頻器的合理應(yīng)用，在使用PLC、變頻器的時(shí)候會(huì)采取加大功率的方式來(lái)提高自動(dòng)化效果。為了進(jìn)一步驗(yàn)證PLC、變頻器應(yīng)用的安全行性，技術(shù)人員對(duì)大功率變頻器進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)它的啟動(dòng)方式有硬啟動(dòng)和軟啟動(dòng)。在硬啟動(dòng)過(guò)程中，所產(chǎn)生的瞬間電流比較大，是額定電流的4～7倍，所以如果在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，長(zhǎng)期對(duì)其進(jìn)行硬啟動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響相關(guān)設(shè)備和電源線路的安全性[2]。

如果在應(yīng)用電機(jī)時(shí)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)功率過(guò)大，依舊應(yīng)用傳統(tǒng)啟動(dòng)方式，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成一定的沖擊。然而，電機(jī)變頻軟啟動(dòng)的應(yīng)用，能夠?qū)﹄娏鞯冗M(jìn)行控制，技術(shù)人員可以通過(guò)變頻調(diào)節(jié)功能，進(jìn)而對(duì)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)候的電流進(jìn)行有效控制，避免能源的損耗。

3 PLC、變頻器實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的措施

3.1 加強(qiáng)PLC與變頻器的聯(lián)合應(yīng)用

目前，在對(duì)PLC進(jìn)行研究的過(guò)程中，由于它是一種可編輯邏輯控制器，所以具有非常好的運(yùn)算能力，能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)字信息進(jìn)行計(jì)算和整合，這種技術(shù)與變頻機(jī)的聯(lián)合應(yīng)用，更能提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效果。特別是在我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，這兩種設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用，不僅是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新，更為電氣企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[3]。

由于以前的電氣設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中有很大的危險(xiǎn)性，更不能加強(qiáng)電氣自動(dòng)化，所以技術(shù)人員必須對(duì)其進(jìn)行完善和創(chuàng)新，將PLC與變頻器連接，創(chuàng)新啟動(dòng)方式。同時(shí)，PLC和變頻器的聯(lián)合應(yīng)用，在提高相關(guān)設(shè)備安全性的同時(shí)，還減少了人員傷亡等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 利用PLC、變頻器，減少中間環(huán)節(jié)

由于電氣工程比較復(fù)雜，所涉及的設(shè)備和操作步驟也非常多，為了減少人為操作對(duì)電氣系統(tǒng)帶來(lái)的影響，一定要加強(qiáng)對(duì)電氣化的自動(dòng)控制。技術(shù)人員通過(guò)對(duì)PLC與變頻器的分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制變頻器的方式進(jìn)行連接的，所以變頻器在控制其他設(shè)備的同時(shí)，還能加強(qiáng)對(duì)電流等內(nèi)容的控制。

這種模式在實(shí)際工作過(guò)程中的應(yīng)用，減少了中間過(guò)程中會(huì)消耗的電力，促進(jìn)了設(shè)備的運(yùn)行速度，節(jié)約了一定的經(jīng)濟(jì)成本。如，PLC與變頻器在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以在提高照明系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)它的自動(dòng)化控制，讓人們?cè)趯?shí)際的生活中能夠最大限度地節(jié)約資源。

3.3 結(jié)合計(jì)算機(jī)智能化操作，合理應(yīng)用PLC與變頻器

由于計(jì)算機(jī)是PLC與變頻器的主要體現(xiàn)形式，所以在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的智能化操作，利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備加強(qiáng)對(duì)PLC與變頻器的控制，對(duì)設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，計(jì)算機(jī)還能夠通過(guò)電流的變化了解導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的因素，然后制定出合理的處理計(jì)劃。

可以說(shuō)計(jì)算機(jī)技術(shù)與PLC和變頻器的有效結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)了電氣化的自動(dòng)控制。由于在對(duì)以前的設(shè)備進(jìn)行操作的時(shí)候，沒(méi)有計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的支持，所以在實(shí)際的操作過(guò)程中會(huì)因?yàn)閱卧K出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致全部系統(tǒng)都受到影響。

此外，PLC與變頻器在具體電氣工程中的應(yīng)用，還為工廠的安全運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。眾所周知，工廠的設(shè)備一般都是進(jìn)行連續(xù)工作的，如果在實(shí)際的工作過(guò)程中，其中的某一個(gè)環(huán)節(jié)出了錯(cuò)誤，就會(huì)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)帶來(lái)影響，更不利于對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)化的控制，嚴(yán)重情況下還會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，加強(qiáng)PLC與變頻器的應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制，能夠及時(shí)地檢測(cè)出發(fā)生故障的部位，停止故障部位運(yùn)行，進(jìn)而減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

綜上所述，科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，我們要對(duì)其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。特別是電氣企業(yè)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，就要加強(qiáng)對(duì)PLC與變頻器的聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)PLC和變頻器的優(yōu)勢(shì)以及工作原理進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)這兩種設(shè)備的完善和創(chuàng)新，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)電氣企業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的穩(wěn)定發(fā)展。