基于PLC與變頻器的調速自動化在節能工程中的應用分析

張念華

（大慶油田有限責任公司第二廠采油廠第二作業區，黑龍江 大慶 163000）

在我國科技水平的大力發展中，自動化技術的應用，改變了各個領域的工作狀態，為人們的生產生活帶來了巨大的便利條件，同時，也推動了城市的發展。自動化技術與一體化技術在電廠節能工程中的應用，實現了良好的節能效果，采用PLC與變頻器的調速自動化技術是未來的主要發展方向，利用PLC來實現電廠中各個系統的控制，同時，利用變頻器實現技能控制，對電力能源的利用效率提升也具有重要意義。

1 PLC與變頻器的調速自動化技術的意義

1.1 PLC與變頻器的發展

縱觀我國科技發展歷程，早在20世紀80年代，世界電工委員會就全面引入和推廣了PLC與變頻器，作為一種先進的電子裝置，在工業領域的發展中實現了廣泛的應用，并且在實際作業中也發揮出了良好的效果。PLC的應用主要是通過對數字運算的合理設計，從而實現控制操作的，將提前編制好的程序存儲器中，在系統內部進行邏輯運算等一系列指令，并通過數字或模擬的方式輸出，實現機械控制效果。而對于變頻器來說，主要是實現微電子技術與變頻技術的有效融合，利用變頻的優勢，改變工作電源的頻率與幅度，實現交流電動機的控制效果，在節能工程中變頻器也能表現出良好的效果，主要可以實現電機電流的啟?？刂?，降低波動電壓現象，應用功率較低，同時，也能夠實現運動速度的控制效果，轉矩極限調節，降低能源損耗。

1.2 PLC的基本結構

在節能工程領域中，PLC的基本結構主要分為三個部分，分別為電源系統、處理器和存儲器。其中最重要的部分就是電源，在系統中肩負著重要的功能，如果電源的可靠性較差，很難保證PLC的穩定運行，所以，在PLC的系統設計中，應該高度關注電源的制造水平，通常電源電壓的波動幅度在10%～15%。此外，在PLC的基礎結構中，處理器也起到了關鍵性的作用，通過PLC程序的控制，處理器可以實現編程器鍵入數據的接受，同時，能夠檢查電源和存儲器等設備的狀態，診斷程序中的錯誤信息。最后，存儲器可以實現PLC洗的用戶程序與系統程序存儲，并且包括輸入輸出接口、定位模塊、功能模塊和通信模塊。

1.3 PLC與變頻器的工作流程

在各個領域的節能工程中，當PLC與變頻器開始運行時，其工作流程主要包括三個環節，首先，是進行輸入信息的采樣，采集輸入信息；其次，是程序執行，利用PLC與變頻器系統執行輸入的程序；最后，時進行輸出刷新，當完成這三個工作內容后，處理器會通過一定的掃描速度，再次執行這個工作流程。

PLC與變頻器的調速自動化技術在節能系統中能夠實現良好的應用效果，通過合理的控制泵站供水系統和風機節能系統，能夠達到良好的節能效果，降低電力能源的損耗與浪費，促進我國節能水平的提升。

2 泵站供水系統中的自動化控制效果

隨著我國能源問題的不斷緊張，給人們的生活帶來了巨大的困擾，不利于社會的發展，據數據顯示，近幾年我國人均用水量不斷增長，同比2012年增長了45%，而工業用水量的增長率最高，我國工業生產規模不斷擴大，用水量也會不斷上升，此外，水資源的污染也是造成水資源減少的主要因素，人們的生產和生活都離不開水資源，就我國當前的水環境問題來看，節約用水勢在必行，積極開展水資源節能工程已經成為社會的主要問題。在此過程中，不但要提高全民節約用水意識，努力做好追資源節約宣傳工作，更重要的是，研究出良好的水資源節約技術和設備，將先進的節能工程技術引入到水資源控制領域，充分提高水資源的利用率，降低供水環節中出現的水資源浪費，促進供水系統的高效運行。在我國當前的泵站供水系統中，對于一些人口密度大的城市來說，當涌水高峰期出現時，經常出現供水量不足的現象，從而影響城市水壓管網波動，但是，當過了用水高峰期后，水壓力又會過高，造成不必要的水資源浪費，此外，也經常由于泵站系統事故的發生，造成水資源泄露等現象，例如，水管爆裂等問題，給人們的生活帶來巨大的影響，同時，也不利于水資源的合理利用。

通過PLC與變頻器的調速自動化技術的引入，可以有效地解決泵站供水系統問題，使城市供水更加穩定，在PLC與變頻器的調速自動化技術技術的應用中，主要以PLC技術作為控制中心，將變頻器作為調速設備，構建出完善的雙恒壓控制系統，實現良好的供水控制系統，利用PLC技術來實現供水硬件的簡化，降低硬件故障問題，同時，也有效地減少了水資源浪費的問題，提高了供水系統的可靠運行效果。此外，隨著計算機技術的引入，實現了遠程控制效果，同時，也能夠全面解決高層建筑與居民小區的供水問題。

在以往的恒速泵控制系統中，能夠依靠節流的自動化調節來保證系統內部水壓的穩定性，但是，在此過程中也存在一定的缺陷，主要由于供水壓力波動比較大、節能環保問題以及用電效率問題引發的能源損耗嚴重，雖然能夠實現穩定水壓效果，但是，達不到良好的節能效果。隨著PLC與變頻器的調速自動化技術的引入，改變了傳統恒速泵系統的弊端，PLC能夠實現良好的計算出壓力值控制量，并將計算數值輸入到變頻器內，合理地控制供水系統，變頻器準確的控制水泵轉速，實現恒壓調節效果。PLC與變頻器的調速自動化技術的應用能夠提高泵站供水系統的穩定性，同時，實現了自動化技術的應用，達到良好的節能效果。因此，PLC與變頻器的調速自動化技術在水資源節能工程中展現出良好的應用優勢，促進社會的可持續發展。

3 風機節能系統中PLC與變頻器的調速自動化技術的應用

除了水資源以外，電力資源也是人類賴以生存的重要能源，電力能源可以為人們創造良好的工作與生活條件，同時，也是我國經濟發展建設的主要能源。但是，我國現階段的電力資源緊缺問題十分嚴重，無論是工業生產還是人們生活，對電力能源的需求量都在不斷擴，為此，在大力推進電能生產的背景下，還應該注重電力能源的節約，降低電能損耗，保護生態環境，滿足人們對電能的需求，提高電廠電力資源的利用率與轉化率，促進國名晉級的穩定發展。電力能源的發展對人們的生活水平與國民經濟發展都具有重要影響，同時也對國家的安全起到決定性作用，就現階段的情況來看，如果還不能合理地控制電能的轉化過程，一味地高消耗、高浪費，不但影響人們的電力資源使用，限制社會的經濟發展，同時，對我們賴以生存的自然環境造成巨大的破壞。因此，大力發展電力節能工程是勢在必行。

對于我國電力產業來說，如今面臨著巨大的考驗，如何做好電力領域的節能工程十分重要，全面提升電能的利用率，杜絕電能的過度消耗與浪費，避免在能源生產、配送以及調度等多個環節中的損耗，提高電力資源的節能效果。為此，我國電力企業必須合理的引入先進的節能控制技術，通過PLC與變頻器的調速自動化技術的發展，實現了電廠風機系統的自動化控制與調節，達到了良好的節能效果。

通過PLC與變頻器的調速自動化技術的應用，構建力良好的風機節能系統，通過自動化控制的應用，有效地降低風機能夠，實現了電力資源節約與環境保護的效果。

對于風機控制系統來說，能耗的產值主要來源于電能利用效率太低，從而導致電能浪費，傳統的風機系統很難解決這一問題。通過PLC與變頻器的調速自動化技術的引入，以PLC為核心技術，并將變頻器作為基礎設施，有效地降低風機控制系統的能源損耗，由于變頻調速控制系統能夠根據實際情況進行自我調節，并設置準確的頻率，對信號實現自動調節，同時，直接作用到電擊傷，形成良好的調節曲線，通過低速變頻運行模式，根據實際運行情況來調節風機的轉速，從而實現節能效果，降低風機的功率效率，達到良好的節能效果。

采用PLC與變頻器的調速自動化技術的應用后，對點成風機控制系統實現了良好的技術改造，全面降低了風機的實際功率，減少設備運行的能源損耗，例如，一臺150kW的風機控制系統中應用了PLC與變頻器的調速自動化設備，可以快速地降低電能損耗，同時，提高了電廠的經濟效益，促進了社會的穩定發展。

4 結語

綜上所述，就我國當前的能源問題與環境問題來看，節能工程理念的推行至關重要，水資源和電力資源都是人們生活中的重要能源，為了更好地提高能源的利用率，降低能源損耗，通過PLC與變頻器的調速自動化技術的引入，合理的改變了供水系統與電力系統的運行模式，實現變頻自動化調節效果，降低不必要的能源浪費，實現良好的節能效果，促進社會的發展。