如何應用PLC控制交流變頻調速控制系統

王治華

[摘 要]普通的三相交流電機在啟動時，通常會以固定工頻啟動，啟動電流遠遠超出電機的額定電流，這會使電機繞組產生大量熱量，從而降低電機的壽命。當通過基于PLC技術控制的交流變頻調速裝置啟動電機時，可以有效地減小電機的啟動電流，電機也能夠均勻的加減速，這不但節能，還能延長電機的使用壽命。本文主要研究了如何通過PLC技術控制交流變頻控制系統。

[關鍵詞]PLC控制；交流變頻；調速控制

中圖分類號：G507 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）48-0087-01

引言

電能是現代社會進行生產工作時必須的能源，電機則是將電能轉化為機械能的一種電力拖動裝置。每個國家或地區的電網頻率都是不同的，電機在接通電源時如果不能對電網頻率進行調節，電機就只能保持一種轉速工作，不能滿足各種工作的需求。基于這個問題人們通過探索，研究出一種交流變頻控制系統，而后通過PLC技術控制該系統，大大提高了工作效率。

1、PLC控制交流變頻調速系統的原理

PLC技術在交流變頻控制調速系統中應用廣泛，我們以生活中常見的電梯為例，介紹其工作原理。電梯的控制系統是由電機傳動系統和信號邏輯系統組成，電梯的運行動作也是由兩個系統相互配合完成的。電梯傳動控制系統的主要組成部分是垂直方向的電梯主拖動電路和轎廂的開關電路，乘客的舒適感主要取決于電梯在運行時的控制性能。電梯信號邏輯控制系統主要包括PLC、傳感器、指示燈、呼叫按鈕、控制繼電器等部分。電梯運行時首先信號邏輯系統會發送運動信號給PLC，之后PLC再向發出變頻器各種信號，包括電機的正轉和反轉、電機的加速和減速、電機抱閘等信號，然后變頻器再根據控制算法和控制參數對信號進行整理，最后輸出信號完成對電機的控制實現電梯的上下運動。電梯在運行中出現故障時，PLC控制器就會向交流變頻器傳達異常信號，提醒用戶系統中某一環節出現了故障。

2、PLC控制交流變頻調速的優點

2.1、變頻調速更加節能

PLC控制的電機變頻調速系統可以對電機的每一個環節進行操控、調節，同時還能將其中的設備、環節的良好效果展現出來。PLC控制的電機變頻調速系統具有控制精準和快速下達指令的優點，工作人員在使用時可以在一定程度上提高工作效率。該系統還能有效地減小電機的啟動電流，能夠節省能源，減輕電力系統中運行時能源的損耗，保護自然生態環境，節省資金和能源的投入。電力企業將節省下來的能源進行合理分配利用，大大增加了能源利用率，促進電力企業快速發展。

2.2、PLC控制調速器在電機運行中的優點

PLC控制的電機變頻調速系統在對電機轉速進行調節時有著非常顯著的效果，即使出現操作失誤，該系統也不會造成電機摧毀。PLC控制的電機變頻調速系統在電機啟動時，可以通過電路中的電流進行控制，可以有效地降低啟動電流，更好的保護電機。在電機正常運轉時，電機常常會以較低的頻率運轉，這也能減少電機工作時產生的熱量，達到指定的運行時間時就可以對該系統進行調整，這樣就保證了PLC控制的電機變頻調速系統的使用安全。當電機運行需要加速時，操作人員可以根據電機速度的需求對該系統進行調整，實現電機的加速運行。

2.3、PLC調速控制器能有效提高電機工作效率

PLC調速控制器可以應用于機床、傳送設備、起重設備等各領域。使用該系統還可以在一定程度上延長了電機的壽命，提升其工作效率。除此之外，使用PLC調速控制系統時還可以對一些動力系統及產品進行優化，能有效提高動力系統及產品的使用質量和效率。PLC調速控制系統具有較高的系統性與綜合性，在使用時能夠將計算機技術、微電子技術進行完美結合，能很好的完成電機變頻調速控制的工作。PLC調速控制系統還可對動力系統、產品進行轉暖操作，減少電流對設備的沖擊，保證電機的使用安全與生產安全。

3、PLC變頻調速系統的應用

PLC變頻調速系統能夠控制一個設備中的多個部位，我們以起重機為例，研究PLC變頻調速系統的應用。一般情況下，當PLC系統中的信息處理系統與變頻調速控制系統相互作用時，通過變頻器產生的交流電具有不穩定性，并且會持續不斷的對電機設備進行驅動，從而實現電機的運轉速度增快或者降低，并且能夠及時對電機轉速進行調整。PLC變頻調速控制系統主要依據變頻器的工作特點進行研究與應用的，起重機中的PLC變頻調速控制系統主要應用在吊鉤、起重機底座和運載車輛的電機上。由于起重機的吊臂運行距離相對較長，需要設定一個合適的調速裝置對其運行范圍和運行距離進行調節。

3.1、對起重機動作進行調節

變頻調速系統作為起重機中的核心系統，要注意不同部位的運轉需求，技術人員可以根據變頻調速系統原理進行設計創新，并由PLC系統對它們進行統一檢測控制。起重機在工作時涉及到的工作動作有很多，主要包括吊鉤升降、起重機底座轉動以及運載車輛的正常運轉等。工作時可以根據變頻調速系統的功能對這些動作進行分析處理，變頻系統根據起重負荷適當的改變電機的運轉速度，起重機底座需要轉動時，該系統可控制電機的正反轉。

3.2、觸摸顯示屏

觸摸顯示屏作為起重機的核心操作部位，具有特殊的功能效果，當與PLC變頻調速系統相連接后，可以根據觸摸顯示屏的軟件功能進行深入開發研究，主要包含系統參數的分析、顯示設備運行狀態以及故障的檢測等功能。這種觸摸顯示屏系統能夠實現人機交流，操作簡單便捷，而且操作人員能夠通過觸摸顯示屏進行故障的檢測和防御，實現上機位與下機位的連接，快速傳遞信息并進行全面監控調整。

3.3、變頻調速控制系統

PLC控制系統由多種零散部件構成，能合理控制電源電壓大小與電機的運行狀態，當與上位機連接后，能夠進行層次化處理，從而實現實時通訊。PLC控制系統主要包含三個方面的功能，第一，接收并處理由負荷重量測量儀傳輸過來的信號，并按照實際測量結果對電機的轉速進行控制進而控制起重機吊鉤的動力；第二，及時接收并處理變頻調速儀器所傳遞的信息，控制電機運轉狀態為吊鉤提供充足動力防止掉溝下滑；第三，接收并處理控制系統傳輸過來的信號，適時地增大或減小吊鉤的動力。

結語

通過對以上具體事例的分析，我們不難發現通過PLC控制的交流變頻控制系統在各行業應用廣泛，隨著時代的發展PLC交流變頻控制系統的功能會更加多樣化。由于該系統具有操作簡單、節能環保并且能有效的保護電機，延長電機的使用壽命等優點，越來越受到人們的青睞。在未來的發展中科研人員需加大設計研究力度，將理論知識與實際操作相互結合，提升PLC交流變頻控制器的控制功能，以變頻控制器為主導，帶動我國工業經濟的不斷提升。

參考文獻

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