PLC結(jié)合變頻器在風(fēng)機節(jié)能上的應(yīng)用

PLC結(jié)合變頻器在風(fēng)機節(jié)能上的應(yīng)用馬豐威（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）摘要：大多數(shù)工廠存在生產(chǎn)中機器產(chǎn)生的木屑和灰塵因處理不當(dāng)，車間內(nèi)灰塵度增高的問題。如果采用中央吸塵系統(tǒng)的話，耗電量急劇上升，增加生產(chǎn)成本。PLC結(jié)合變頻器相對于普通繼電器控制在風(fēng)機上的應(yīng)用，可以提高風(fēng)機的使用壽命，提供更靈敏的過載保護，以達到節(jié)能，降低成本的需求。

關(guān)鍵詞：PLC;變頻器;風(fēng)機;節(jié)能

中圖分類號：TM92151文獻標(biāo)識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.07.014PLC一般由中央處理器、存貯器、輸入/輸出組件、編程器及電源等五部分組成。其控制功能是通過存放在存貯器內(nèi)的程序來實現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)相比較，兩者區(qū)別表現(xiàn)在以下幾方面。

1邏輯方面

普通繼電器主要使用硬接線邏輯，根據(jù)繼電器觸點的串并聯(lián)方式及延遲繼電器的滯后動作整合成控制邏輯，連線相對比較復(fù)雜，布線后體積大，自身功率消耗也大。

PLC是程序存貯控制器，邏輯方面以控制程序的方法貯存在PLC內(nèi)存之中。邏輯方面僅與程序有一定關(guān)系，當(dāng)需要改變控制對象或改變生產(chǎn)流程時，只需要修改程序就可以完成，不必進行大量的硬件改造。所以，靈活方面和擴展方面有所加強，對產(chǎn)品更新有很大幫助。

2速度方面

繼電器控制是根據(jù)機械觸點的動作來實現(xiàn)，觸點的通斷動作主要以毫秒為單位，而且會產(chǎn)生觸點的顫動等問題。

PLC由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，控制速度非?？?。單個程序的執(zhí)行僅以微秒為計量單位。并且PLC內(nèi)部有嚴(yán)格同步，觸電顫動的問題則不會產(chǎn)生。

3限時方面

繼電器的控制邏輯是根據(jù)時間繼電器的滯后動作進行限時控制?？赡軙a(chǎn)生定時精度不足，定時時間會被周圍環(huán)境的溫度和溫度變化改變，時間調(diào)整起來相對繁瑣。

PLC使用半導(dǎo)體集成電路作為定時器，時基脈沖由晶體管振蕩器產(chǎn)生，精度高、反應(yīng)快。定時器的定時范圍一般在01 s至若干秒、若干分鐘甚至更長。定時時間無法被周圍溫度和溫度變化改變，調(diào)好之后，不會變化。PLC也會提供計數(shù)功能，而一般普通繼電器不能計數(shù)。

4可靠方面

繼電器的接點在通斷時會被產(chǎn)生的電弧擊打，導(dǎo)致對使用壽命產(chǎn)生影響。而PLC是以集成電路為基本元件的電子設(shè)備，內(nèi)部處理依靠程序判定，使用壽命會無限延長。而且以現(xiàn)在的技術(shù)水平，PLC工作時間數(shù)萬小時，幾乎不會出現(xiàn)任何故障。PLC還可自我檢查和監(jiān)控，能實時監(jiān)測自己的工作情況，可以及時顯示出來，傳達給相關(guān)的工作人員，還能動態(tài)地檢測控制程序的執(zhí)行情況，給當(dāng)場調(diào)整和維修提供了便捷條件。

5設(shè)計方面

一個控制項目，如果使用普通繼電器來完成，那么從設(shè)計階段，到施工階段，再到調(diào)試階段，順序不能顛倒，而且周期較長，一旦成型，幾乎無法修改。相反，采用PLC完成一個項目的話，可以先進行整體系統(tǒng)設(shè)計，施工階段、調(diào)試階段，包括PLC的程序設(shè)計幾乎可以同步進行，周期較短，如果出現(xiàn)一些突發(fā)狀況，可在現(xiàn)場進行調(diào)試、維護，不會影響之前的布局。

變頻器由主電路和控制電路兩大部分組成，它的工作原理是先將固定的交流電整流，然后逆變成直流電，再將直流電通過變頻器逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。這種方法具有節(jié)約能源、提高電路控制質(zhì)量、易于調(diào)整等特點。

綜合以上考慮，我們采用變頻器和PLC結(jié)合的方式來控制吸塵器電機。

用PLC來接收各機器工作的信息，并對投入工作的機器臺數(shù)進行分析，依據(jù)分析，對應(yīng)的輸出點工作來控制變頻器的多段速端子，實現(xiàn)多段速的控制，節(jié)省了部分人力，可以根據(jù)使用機器的數(shù)量自動進行風(fēng)量控制。

運行機器臺數(shù)對應(yīng)變頻器輸出頻率備注125233340445550具體設(shè)定頻率，根據(jù)現(xiàn)場效果修改我們使用的變頻器是三菱FR-A540-15K-CH系列，根據(jù)多段速控制的需要和風(fēng)機運行特點主要設(shè)定的參數(shù)。

功能代碼編號設(shè)定值定義備注Pr02%轉(zhuǎn)矩提升Pr150 Hz上限頻率Pr23 Hz下限頻率Pr350 Hz基底頻率Pr74 s加速時間Pr83 s減速時間Pr930 A過流保護具體設(shè)定頻率，根據(jù)現(xiàn)場效果修改這個系列的變頻器進行多端速度控制的端子為RH、RM、RL。通過三個端子的組合最少可以實現(xiàn)7段速度運行，進行五段速度控制時端子組合。

控制端子參數(shù)號設(shè)定值RHPr425RMPr533RLPr640RM.RLPr2445RH.RLPr2550根據(jù)改造輸入輸出點數(shù)的要求，PLC選取的是FX2N S14 MR，其輸入輸出點分配如表4。

輸入輸出X0啟動按鈕Y10變頻器正轉(zhuǎn)運行X1推臺鋸工作信號Y0變頻器端子 RHX2立銑機工作信號Y1變頻器端子 RMX3電子鋸工作信號Y2變頻器端子 RLX4雙面刨工作信號Y11變頻器端子RM.RLX5四面刨工作信號Y12變頻器端子RH.RLPLC程序主要分為三個部分：

①對各種機器的運行和關(guān)閉信號脈沖的拾取。

PLC與變頻器用于風(fēng)機等設(shè)備驅(qū)動控制場合，是比較適合小型企業(yè)的控制方式，改善了設(shè)備的工作效率，提高了生產(chǎn)工藝需求，節(jié)省了部分人力，程序設(shè)計簡單明了，重要的是可以減少設(shè)備維護及維修費用，降低了停產(chǎn)周期，直接和間接效益明顯。

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