PLC與變頻器用于大中型企業(yè)電氣自動(dòng)化控制的可行性分析

常玲

摘 要 隨著時(shí)間的推移，大中型企業(yè)在電氣設(shè)備的自動(dòng)控制中投入了越來(lái)越多的技術(shù)改進(jìn)成本。特別是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制器和其他設(shè)備越來(lái)越多。因此，這些設(shè)備和技術(shù)用于生產(chǎn)線以獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益已成為大中型企業(yè)必須進(jìn)行可行性分析的問(wèn)題。本文討論并分析了PLC模塊的可行性、實(shí)際應(yīng)用情況和其重要性，以及大中型企業(yè)的反向，并概述了其優(yōu)勢(shì)，希望對(duì)大中型企業(yè)的發(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞 PLC 變頻器 大中型企業(yè) 電氣自動(dòng)化控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）03-0025-03

PLC指的是可編程邏輯控制器。通常，它是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的可管理計(jì)算機(jī)。在硬件結(jié)構(gòu)部件上，它與微型計(jì)算機(jī)相同[1]。它由通信模塊、功能模塊、中央處理器、營(yíng)養(yǎng)和內(nèi)存組成。目前，在大中型企業(yè)中，PLC的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展[2]。由于PLC具有操作簡(jiǎn)單，成本效率，方便的編程等優(yōu)點(diǎn)，在大中型企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制方面具有可行性。

1 PLC技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及可行性

1.1 特點(diǎn)

目前，在PLC技術(shù)應(yīng)用中，主要通過(guò)宏單位和可編程通信，以及輸入和輸出控制塊三個(gè)部分，構(gòu)成了該技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)。

宏單位是技術(shù)的基本扇區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)最基本的邏輯控制功能;可編程接線可以在不同宏單元之間傳輸信息數(shù)據(jù);控制扇區(qū)主要控制輸入和輸出的電氣特征;制作技術(shù)應(yīng)用程序時(shí)有兩個(gè)工作條件;技術(shù)操作相位控制器可以執(zhí)行相關(guān)節(jié)目的操作，直到比賽停止。

在操作中，主要針對(duì)可編程程序控制器控制內(nèi)部處理。現(xiàn)有支票包含內(nèi)部設(shè)備，同時(shí)控制監(jiān)控計(jì)時(shí)器的重置。當(dāng)提供通信服務(wù)時(shí)，控制器鏈接到其他智能設(shè)備以實(shí)現(xiàn)相互通信，以在實(shí)時(shí)屏幕期間響應(yīng)編程和相關(guān)內(nèi)容的更新。在處理有關(guān)輸入和輸出的信息時(shí)，控制器讀取所有外部實(shí)體電路的顯示記錄。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，輸入圖像配準(zhǔn)的狀態(tài)，并且相應(yīng)的變化通常由于外部信號(hào)的改變而不會(huì)改變。因此，當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，可在后續(xù)掃描周期的輸入階段中讀取新?tīng)顟B(tài)。

因此，該可編程邏輯控制器在操作中工作，每個(gè)程序的操作都是智能的，并且操作是確保根據(jù)程序的配方進(jìn)行技術(shù)的正常應(yīng)用。因此，工作人員必須在執(zhí)行此技術(shù)時(shí)精確地了解技術(shù)的需求。

1.2 可行性

如果要想通過(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電源的變化，則需要將電力半導(dǎo)體的相關(guān)組件進(jìn)行切斷或連接，而這種操作開(kāi)關(guān)即為變頻器，其控制平臺(tái)為PLC編程平臺(tái)，分析其在我國(guó)大中型企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中是否可行，則需要對(duì)其自身技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。它具有節(jié)能效果，在順應(yīng)我國(guó)節(jié)能環(huán)保的口號(hào)之下，PLC變頻器能夠自行調(diào)配符合與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，從而滿(mǎn)足相關(guān)的負(fù)荷范圍與需求，使中大型企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中減少原材料的能耗量，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展目的。

1.3 便于維護(hù)

PLC變頻器操作簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，具有可靠的安全性能。因?yàn)槠湓谶\(yùn)行中應(yīng)用的是單元模塊化，因此高可靠性的驅(qū)動(dòng)電路均能夠保障單元模塊的正常運(yùn)行、驅(qū)動(dòng)以及保護(hù)，能夠經(jīng)得起高溫，具有壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

1.4 輸入諧波小

由于變頓技術(shù)隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷改進(jìn)，因此在同一電網(wǎng)中不同電氣設(shè)備同時(shí)運(yùn)行面不產(chǎn)生諧波等干擾因素成為變頓器變革的重點(diǎn)。在PLC變頻器的應(yīng)用中，這一技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，減少了諧波治理裝置安裝的不必要的麻煩。

1.5 對(duì)電網(wǎng)的沖擊較小

軟啟動(dòng)的方式是變頻器啟動(dòng)電機(jī)的方式。PLC分析電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的工作時(shí)間曲線，并按照現(xiàn)場(chǎng)情況將其輸出，使電機(jī)免于負(fù)荷壓力從而進(jìn)行匹配工藝的操作，在這一過(guò)程中，電流中沒(méi)有沖擊波的出現(xiàn)，有利于電網(wǎng)的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的長(zhǎng)時(shí)間使用。

2 PLC

PLC是基于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字操作系統(tǒng)。它使用可編程存儲(chǔ)器作為內(nèi)部存儲(chǔ)程序，以此來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)指令，如邏輯操作、訂單控制、時(shí)間、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算，控制不同類(lèi)型的機(jī)械或具有數(shù)字或類(lèi)似的輸入/退出過(guò)程的生產(chǎn)，而且還可以進(jìn)行工業(yè)控制。PLC可靠性強(qiáng)，抗干擾容量強(qiáng)[3]，目前，已經(jīng)形成了大型、中型和小型產(chǎn)品，可用于各種尺寸的工業(yè)控制中。目前，PLC已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外鋼鐵、石油、化工、電力、力學(xué)等行業(yè)。其一般用途可歸納為：交換邏輯控制、模擬控制和移動(dòng)控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理等。

3 變頻器

更改速度驅(qū)動(dòng)器（VFD）是一個(gè)強(qiáng)大的控制設(shè)備，可通過(guò)使用半導(dǎo)體系統(tǒng)將電源轉(zhuǎn)換為另一個(gè)頻率。它可以執(zhí)行軟啟動(dòng)功能，更改調(diào)整，提高動(dòng)作精度，改變功率因數(shù)。逆變器主要由整流器（AC至DC）、濾波器轉(zhuǎn)換器（DC到AC）、制動(dòng)器組件、驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置、微處理器組件和類(lèi)似的組成。通過(guò)斷開(kāi)內(nèi)部IGBT的產(chǎn)品電壓和頻率，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際需要提供所需的電壓，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和快速控制，此外，還具有防止過(guò)度流動(dòng)，張力和過(guò)量的功能，廣泛用于控制AC發(fā)動(dòng)機(jī)的速度[4]。變頻速度的優(yōu)點(diǎn)是速度范圍很大，并且強(qiáng)大的頻率可以連續(xù)調(diào)整，還可以改變速度。在變頻器期間，電源可以根據(jù)頻率而變化，這不僅可以實(shí)現(xiàn)恒定速度的快速變化，而且可以根據(jù)恒定速度調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的負(fù)載。由于工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，因此逆變器已被廣泛使用。

4 在大中型企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用變頻器的可行性

PLC具有體積小、靈活、簡(jiǎn)單、抗干擾強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)。PLC在線控制驅(qū)動(dòng)器是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的常見(jiàn)應(yīng)用。變頻器實(shí)際上是一種工業(yè)規(guī)則產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的頻率電源連接或斷開(kāi)強(qiáng)大的半導(dǎo)體的變化。PLC通過(guò)編程指令自動(dòng)控制，連接兩個(gè)自動(dòng)或全自動(dòng)控制，在使用它控制電氣自動(dòng)化時(shí)，這兩個(gè)鏈接具有以下優(yōu)點(diǎn)：將反向設(shè)置為負(fù)載范圍和要求。PLC和反向具有負(fù)載兼容和電機(jī)速度自動(dòng)調(diào)整，它可以降低生產(chǎn)設(shè)備的能量消耗，具有良好的節(jié)能效果;電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)模式是軟啟動(dòng)，可以通過(guò)PLC編輯現(xiàn)場(chǎng)引擎的啟動(dòng)曲線，使負(fù)載引擎可以與負(fù)載要求兼容，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。此外，部分可變轉(zhuǎn)換設(shè)備還具有防止與其他頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備的功能，大大減少了安裝和控制設(shè)備的問(wèn)題;PLC和逆應(yīng)用程序可以操作主控制系統(tǒng)接收通信電路的信息分布的單元的功能警告，分析故障信號(hào)，確定故障的種類(lèi)，并在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種變化。通過(guò)這種調(diào)整，可以解釋和校正強(qiáng)大的單元，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的正常功能并提高功能效率。

如果要使用控制開(kāi)關(guān)來(lái)完成電源的變化，強(qiáng)大的半導(dǎo)體的某些組件必須連接或切割功率半導(dǎo)體。操作開(kāi)關(guān)是變頻器，PLC編程平臺(tái)是其控制平臺(tái)。如果想分析其在大中型企業(yè)電氣控制中的可行性，則有必要從其技術(shù)功能開(kāi)始。

第一，逆轉(zhuǎn)定義為必要和裝載范圍，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)和裝載配置功能，可降低不同生產(chǎn)和操作裝置的大中型企業(yè)中的能量，達(dá)到良好的節(jié)能效果。根據(jù)流體科學(xué)的理論知識(shí)，電機(jī)速度與系統(tǒng)能耗之間存在六種關(guān)系。如果摩托車(chē)速度的實(shí)際值為快速速度的80%，則可以計(jì)算系統(tǒng)的能量消耗并將其減少到50%，節(jié)能非常顯著。

第二，與其他控制設(shè)備相比，PLC磁盤(pán)更簡(jiǎn)單，更易于保存。與此同時(shí)，其安全性和效率也非常可靠。由于在操作期間使用模塊，因此其可靠的推進(jìn)系統(tǒng)提供了單元模塊的正常操作、保護(hù)和方向，因此具有長(zhǎng)期溫度和長(zhǎng)壽命。

第三，其進(jìn)入和諧波相對(duì)較小。由于科技的發(fā)展，逆變技術(shù)不斷提高。因此，在相同能量網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行不同的電氣設(shè)備，除了避免兼容和其他干擾之外，它已成為反向的改進(jìn)中心，該技術(shù)采用PLC和變頻器在安裝諧波控制裝置時(shí)減少了許多不必要的問(wèn)題。

第四，它對(duì)能源網(wǎng)絡(luò)影響不大。PLC根據(jù)操作期間的情況，避免了負(fù)載的壓力，并實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)過(guò)程的功能。在此過(guò)程中，電流中沒(méi)有脈沖波，這對(duì)于保護(hù)能量網(wǎng)絡(luò)和能量網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期使用非常有利。

第五，它有提醒錯(cuò)誤的功能。如果內(nèi)部電源有缺陷，則該功能會(huì)在故障控制之前激活警告信號(hào)，并通過(guò)方便的通信電路將信息傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)。然后通過(guò)主控制系統(tǒng)分析錯(cuò)誤信號(hào)，評(píng)估錯(cuò)誤類(lèi)型，在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置不同的信號(hào)，并斷開(kāi)適當(dāng)?shù)碾娐罚源_保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。然而，在某些特定情況下，系統(tǒng)會(huì)因出口的過(guò)度影響而合并。因此，使用變頻器能確保整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)癱瘓，從而保證設(shè)備正常運(yùn)行。

5 通過(guò)變頻器與PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的作用

投資和PLC技術(shù)的成熟對(duì)于大中型公司至關(guān)重要，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，在過(guò)去，電機(jī)設(shè)備通常使用高壓制度，電力達(dá)到200桿，但是高壓饋送不僅危險(xiǎn)，而且對(duì)操作和安裝技術(shù)水平有較高要求。此外設(shè)備的保護(hù)和升級(jí)也存在問(wèn)題，并且不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求。使用投資和PLC不僅可以減少工作量，提高施工人員的工作水平，還可以降低樓層水平，提高安全性。在大多數(shù)情況下，低壓轉(zhuǎn)換裝置可用于小于500kW的電動(dòng)機(jī)。

第二，它改變了電網(wǎng)、控制室、空氣開(kāi)關(guān)、接觸器和熱保護(hù)的傳統(tǒng)模型，并加快了通過(guò)減少連接節(jié)點(diǎn)的快速運(yùn)行系統(tǒng)，加速系統(tǒng)的功能速度，最終實(shí)現(xiàn)保存。

第三，大中型企業(yè)一般需要在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程，保證產(chǎn)業(yè)鏈不會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中中斷。在過(guò)去，由于單元模塊的故障，設(shè)備的功能及其操作過(guò)程通常會(huì)出現(xiàn)一般的系統(tǒng)故障。該問(wèn)題可由反向和PLC解決，不僅可以提高商品的生產(chǎn)率，還能確保正常生產(chǎn)。

第四，在大中型企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中，反向和PLC可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模的生產(chǎn)、效率生產(chǎn)或同時(shí)多功能運(yùn)行，更有利于主要的多式控制系統(tǒng)。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU單元發(fā)揮著非常重要的作用，這有助于數(shù)據(jù)傳輸、收據(jù)、分析和建議，并可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化和系統(tǒng)化。

第五，簡(jiǎn)單的操作界面和接口控制，并根據(jù)當(dāng)前條件分析、分開(kāi)和調(diào)試。

6 在大中型企業(yè)中變頻器與PLC的應(yīng)用

6.1 PLC技術(shù)在汽車(chē)加工過(guò)程中的應(yīng)用

在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，可以將它融合到汽車(chē)處理過(guò)程中以提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在執(zhí)行自動(dòng)安裝時(shí)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，不僅可以使汽車(chē)自動(dòng)化，而且還能廣泛記錄有關(guān)于汽車(chē)的信息。此外，在汽車(chē)制造過(guò)程中應(yīng)用此技術(shù)，可提高產(chǎn)品的減震效果、平衡性能、音頻設(shè)備的應(yīng)用效果、舒適性等。在這些設(shè)備的拆卸中更方便快捷，還可以執(zhí)行功能的轉(zhuǎn)換來(lái)滿(mǎn)足許多用途的使用。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)時(shí)，可以改變?cè)嫉钠?chē)座椅，并且可以根據(jù)多樣化方向改變座椅的布局。例如，當(dāng)在該階段布置座椅時(shí)，存在相反的布局和側(cè)面，并且預(yù)后布局是汽車(chē)的形式，當(dāng)布置座椅時(shí)，一些汽車(chē)可以容納雙機(jī)床，并且汽車(chē)可以轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的RV。由此可見(jiàn)，應(yīng)用該技術(shù)的汽車(chē)產(chǎn)品不僅擁有汽車(chē)的共同特性，而且在駕駛和騎行過(guò)程中也更加安全穩(wěn)定。因此，在汽車(chē)制造過(guò)程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，并且可以為用戶(hù)提供更廣泛的服務(wù)。

6.2 PLC技術(shù)在機(jī)床電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

在自動(dòng)化機(jī)器電控時(shí)，該技術(shù)可應(yīng)用于提高機(jī)器的質(zhì)量和生產(chǎn)的有效性，避免液壓和電氣通信由于其他因素發(fā)生強(qiáng)制中斷的現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)完美的連接，以確保每個(gè)鏈接的工作更平滑。

PLC技術(shù)的應(yīng)用由機(jī)床自動(dòng)控制，確保員工具有廣泛控制附件和時(shí)間的準(zhǔn)確性。滿(mǎn)足技術(shù)應(yīng)用程序時(shí)，還可以嚴(yán)格調(diào)節(jié)機(jī)床的操作水平。如果在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，方便地呈現(xiàn)這些故障問(wèn)題的真正反映，它可以提高機(jī)器本身的防互連容量，從而可以在應(yīng)用期間擴(kuò)展機(jī)床。因此，工作人員必須要考慮各面因素，這樣可以有效地控制機(jī)器以避免在執(zhí)行技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)受到其他因素的干擾。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，在應(yīng)用程序預(yù)測(cè)并決定建立控制系統(tǒng)時(shí)，可以在應(yīng)用過(guò)程中提高控制水平。

6.3 PLC技術(shù)在交通信號(hào)控制中的應(yīng)用

在進(jìn)行交通信號(hào)控制時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用可有效控制燈光。在此過(guò)程中，可以對(duì)擬合交通狀況進(jìn)行廣泛的監(jiān)控，以促進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)的建設(shè)。一旦在檢查期間發(fā)現(xiàn)有道路交通擁堵的情況，它就可以提取相關(guān)數(shù)據(jù)，幫助交警人員有效地處理這些問(wèn)題，以確保交通安全[5]。在應(yīng)用技術(shù)的同時(shí)，由于相關(guān)的替換部件更快，所以在進(jìn)行各種配件時(shí)，必須確保更高程度的集成配件和燈具，但也有一些老化部分需要及時(shí)更換，所以工作人員必須對(duì)零件進(jìn)行檢查與維修保養(yǎng)。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)該開(kāi)發(fā)新配件，通過(guò)這些配件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能流量信號(hào)控制。因此，在該技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中要不斷創(chuàng)新，才能使其發(fā)揮更好的效果，從而促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。

7 總結(jié)

在大中型企業(yè)中，PLC充分體現(xiàn)了它的可行性，不僅促進(jìn)了公司的發(fā)展，還提高了生產(chǎn)技術(shù)水平，降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬宏俊.PLC、變頻器用于大中型企業(yè)電氣自動(dòng)化控制的可行性[J].科技傳播，2012（24）：198-199.

[2] 王文豪，景永明，代杰，等.PLC、變頻器實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的構(gòu)想[J].石化技術(shù)，2019（04）：215.

[3] 馬媛媛.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制之PLC與變頻器應(yīng)用[J].電子元器件與信息技術(shù)，2020，38（08）：118-119.

[4] 林海文.解析變頻器和PLC在大型起重機(jī)控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（10）：97-98.

[5] 石玉剛.無(wú)人天車(chē)電氣控制系統(tǒng)中的變頻器選擇與PLC通信[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2019（01）：154，156.