PLC與變頻器用于大中型企業電氣自動化控制的可行性

王彥田

(煙臺首鋼磁性材料股份有限公司，山東 煙臺 265500)

PLC就是指可編程邏輯控制器，一般來說，它就是一種應用在工業生產上的可控制型計算機，它在硬件結構組件方面食欲微型電腦相同的，都是由通信模塊、功能模塊、中央處理單元、電源以及存儲器等部分組成的。如今在大中型企業中，PLC與變頻器的應用都得到了長足的發展。因為PLC具備了配件齊全、操作簡單、性比價高以及編程容易等優點，所以將其應用在大中型企業中電氣自動化控制方面是具有可行性的。

一 在大中型企業的電氣自動化控制中應用變頻器的可行性

要想利用控制開關來完成工頻電源的變化，就需要通過連接或切斷電力半導體的某些組件來實現，這種操作開關就是變頻器，而PLC編程平臺就是它的控制平臺，要想將其在大中型企業的電氣自動化控制方面的可行性分析出來，就需要從它的技術特點入手進行研究。

第一，它的節能效果良好。變頻器按照負載的要求與范圍進行設定，具有對電機轉速與負荷匹配的自動調節作用，這樣可以使大中型企業在各個生產運行設備上的能耗得到降低，取得非常好的節能效果。從有關流體學的理論知識來看，電機的轉速和系統的能耗間是具有立方關系的，如果電機的實際欲行速度為百分之八十的額定轉速，那么通過計算，我們就可以得出系統的能耗可降低到百分之五十，其節能效果十分顯著。

第二，相比于其他控制設備，PLC變頻器的操作更為簡單，也更容易進行維護，同時其安全性能也十分可靠。因為它是將單元模塊化應用在了運行的過程當中，所以其具有的高可靠性驅動電路可以保證單元模塊正常的運行、保護與驅動，使其具有耐高溫、壽命長的特點。

第三，它的輸入諧波相對較小。因為科技的發展，變頻技術也隨之不斷改進，所以如何在同一電網的不同電氣設備運行時不出現諧波等干擾源就成了變頻器改進的重點，而在使用PLC與變頻器的過程中則實現了這種技術，為諧波治理裝置的安裝減少了不必要的麻煩。

第四，它對電網的沖擊小。變頻器的電機起動方式是軟啟動，PLC在進行現場的分析與工作時是根據現場的情況來進行輸出的，這也就避免了電機的負荷壓力并實現了匹配工藝的操作，而在這個過程中，電流中并沒有出現沖擊波，這對保護電網、實現電網長時間使用來說非常有利。

第五，它具有故障提醒的功能。在變頻器的某個功率單元發生故障時，這個功能會啟動故障預警提醒信號，經由相關的通訊電路將信息傳達到主控系統。再通過主控系統來對故障信號進行分析，然后判斷出故障的種類，并在最短的時間內對整個系統中的各種信號進行調節，同時將旁路中相關的故障單元切斷，以確保整個系統可以維持正常的運轉。然而，在某些特殊的情況之下，有可能會出現因旁路影響過大致使系統減額運行的現象，但是不論如何，利用變頻器可以保證系統不會因為某個功率單元出現故障而整體癱瘓，使生產受到影響。

二 通過變頻器與PLC來實現電氣自動化控制的作用

對于大中型企業來說，變頻器與PLC技術的成熟其意義與作用都是十分重要的。

第一，在過去，功率只要是達到200KW的電機設備一般采用的都是高壓供電的形式，然而高壓供電不但危險性大，而且操作與安裝都很不方便，檢修、維修與設備更新也和麻煩，已經無法適應社會發展的需要。而變頻器與PLC不但能將工作電壓調低，讓施工人員的工作效率得到提高，同時其較低的檢修率也使安全性能得到了增強。在多數情況下，功率在500KW以下的電機都可以使用低壓變頻設備。

第二，對傳統的從電網、控制柜、空氣開關、接觸器、熱保護到電機的模式進行了改變，利用減少環節節點來提高元部件的利用率，進而促進系統運轉速度的加快，最終實現了成本的節約。

第三，在大中型企業的產品生產過程中，一般都需要大批量的進行生產，而且在生產的過程當中，其每一條產業鏈都不會出現間斷。在過去的設備操作與運行過程中，經常會出現因單元模塊故障而導致的運行系統全面癱瘓，變頻器與PLC的應用則使這一問題得到了解決，在生產時，只需要將壞掉的設備停止即可，而其他的單元模塊仍舊可以繼續運行，這樣不但使商品的生產率得到了提高，同時還使生產的正常運行得到了保障。

第四，變頻器與PLC在進行大中型企業的電氣自動化控制的過程中，可以實現規模化生產與高效性生產，還可以同時進行多設備運行，這對主控系統實施多形式操控更為有利。在PLC控制系統中，CPU單元具有十分重要的地位，它對數據的傳輸、接受、分析與反饋都非常有利，并且能夠使整體性的自動化與系統化得以實現。

第五，簡單的操作界面與界面控制、及時的故障預警、以及對按照實際情況對元件進行分析、切斷與復位。

三 在大中型企業中變頻器與PLC的應用

雖然變頻器與PLC應用在大中型企業中有著十分明顯的可行性，但是在實際操作的過程中。我們仍要對以下問題加以關注。

第一，要以企業的生產特點為基礎，了解CPU在功能上具有的特點，碧昂根據CPU的不同功能來進行分配，讓它能夠保證企業生產線的運行正常，并且讓其可以進行快速的數據預算、數據處理與信息轉換。

第二，PLC系統是能夠在使用的過程中不斷的進行升級的，這使它在現場的應用中屢屢獲得好評，它不但實現了故障處理、儀表測試、電氣設備以及工藝過程的功能，同時也實現了閥門自動化、壓力控制與溫度保護等電氣自動化操作界面的控制，更讓生產線控制平臺實現了系統化、界面化與簡單化，從而使工作流程得到優化，這對生產的安全性能是十分有利的。

第三，PLC控制系統在實際應用的過程中具有很強的抗干擾性，它不但可以讓輸入到諧波中的沖擊減少，同時還能讓各種變頻設備得到進一步的完善，最終使它的抗干擾能力得到進一步的加強。

四 總結

在大中型企業中，PLC與變頻器進行電氣自動化控制時已經將其可行性與可操作性充分的展現出來了，它們不但促進了企業的進步和發展，同時也對企業生產的操作系統進行了改進，使生產成本降低、生存率與個人勞動生產率得到提高。