電氣自動化設備中PLC變頻節能技術的應用

潘聰

摘要：工業自動化中一個較為重要的組成部分就是電氣自動化，電氣自動化技術與我國的工業經濟發展有密切的聯系，工業經濟發展又與國家的經濟發展有著較為密切的聯系。由此可見，電氣自動化技術與國家的經濟發展有間接的關系。我國的電氣自動化技術不斷發展，為了更好地輔佐電氣自動化技術發揮更好的作用，一些新興的技術也隨之發展起來，PLC變頻節能技術就屬于這些新興技術中的一種。

關鍵詞：PLC變頻;節能技術;電氣自動化技術

引言

由于受到電氣自動化設備自身條件的限制，傳統技術經常無法實現節能控制。例如：無法將水壓系統和空調系統的運行效率控制到最佳狀態，無法將照明系統的照明量按需求提供給需求方等。PLC變頻節能技術能夠將傳感器技術、實時控制技術以及計算機通信技術有效融合在一起，保證電氣自動化設備的節能效果達到最理想的狀態。

一、PLC變頻節能技術原理

PLC變頻節能技術在電氣設備當中的應用目前為止多集中于電梯設備、建筑電氣設備、空調設備及通風設備等。當前電氣自動化設備的最顯著特點就是需要保持長時間的高速運行。在實際使用過程當中為了保證電氣設備始終具備充足的動力又不出現能源浪費，就需要在電氣設備當中采用變頻節能技術。

1.1 PLC技術

就PLC技術本質而言，是一種通過編程邏輯而實現運行的控制器，其同時也是基于電力線傳輸數據與話音信號而實現的一種通訊方式。這一技術最早研發自上世紀六十年代的美國，其最初是由通用汽車公司研發出來的，并逐漸應用于實際工作中。在當時，PLC技術只具備順序控制功能，適用范圍較小。隨著時代的發展，直至上世紀八十年代，PLC技術才具備了函數運算與高數運算等計算功能，提升了控制系統的功能。而當前電氣自動化模式中就涵蓋了PLC技術的可編程邏輯控制的特征。在實際工作中，人們只需要根據實際要求與電氣設備特點等，來對控制程序進行提前編寫，并將其與控制設備進行連接操作，進而達到自動控制電氣設備的目標。這樣一來，工作人員就能夠連續操控電氣設備，對電氣設備實際運行中可能出現的各種突發狀況進行預測，并編寫出相應的操作處理程序，以便實際發生時，工作人員能夠及時對其進行有效處理，為電氣自動化設備的可靠運行奠定良好基礎。

1.2 變頻技術

變頻技術從本質上來說，就是通過對電流頻率的改變來對電機的實際運轉速度來進行控制，而這種頻率的改變并不需要額外的附加轉差損耗，能夠提升電氣設備自動化控制水平，是一種較為先進的調速技術。而變頻技術的應用關鍵就在于變頻器，其是由整流器、直流環節與逆變器以及控制電路等共同構成的，其中整流器的效用主要是對交流電進行轉變，直至成為直流電。而直流環節的效用則主要體現在濾波功能上，逆變器的實際應用主要是針對直流電而言的，將其轉變為可控頻率的交流電，并直接傳輸給電動機。因此，逆變器可謂變頻器實際運行的核心所在。而變頻節能技術的實際應用則能夠有效解決以往傳統直流電動機一直保持額定頻率運行而導致的能源浪費，能夠有效保障電氣設備能夠穩定安全的運行。

二、PLC變頻節能技術的具體應用分析

2.1 PLC變頻節能技術在電梯中的應用

電梯在工業、生活、商業等方面的應用，給人們帶來了極大的便利。它的性能安全可靠，而且還具有很好的節能效果，電梯的電氣設備節能效果也直接影響著電梯的使用效果，由于電梯是由多個電氣自動化設備構成，在具體的運行過程中需要消耗大量的能源，這就需要采用有效的控制措施，降低電梯的能耗。PLC變頻節能技術在電梯中的應用，可以有效的對電梯的能耗進行控制，電氣的曳引機在拖動負載時，采用PLC變頻技術可以自動的對電梯的轎廂進行調節，減少電梯運行能量消耗，進而達到對電梯系統的整體耗能進行控制。在電梯啟動時，負載的情況就會發生變化，致使電梯電動機的功率不斷的上升，也就使得電動機的電流上升，進而也就會導致電梯的能耗上升，PLC變頻節能技術能夠有效地將電梯的變動損耗與固定損耗控制，使得電梯的電機能耗值處在最佳的動態變化狀態，達到最大的節能效果。采用PLC變頻節能技術在電梯中的應用主要是對電梯變頻的機械動能與三相交流變頻電壓所控制，使電氣節能設備能夠充分的工作，保證電梯的曳引機釋放機械動能，達到動態節能的目的。

2.2 PLC變頻節能技術在空調中的應用

目前，市場上出現的變頻空調，就是充分的運用了PLC變頻節能技術，空調系統主要是采用了大量的電氣自動化控制設備，在工作的過程中，會產生巨大的能量消耗，采用PLC變頻技術能夠有效控制空調系統的能源消耗，控制各個電氣設備的工作，達到節能的目標。一般情況下，空調系統主要由水系統和風系統兩部分構成，在工作時，主要利用PLC變頻技術對空調的電動二通閥控制，來調整水系統末端裝置的流量，達到對空調系統的能量控制，冷熱水的主管道獨立存在，保證二者能通過不同的管道流入。對于空調的主管道采用的是異程式方法進行控制，對于支管采用同程式的方法進行控制，然后利用控制的分水器各個環路供水管的動態平衡閥控制各個管道之間的平衡，進而能夠有效地維持整個空調系統的穩定性，不僅能夠保證空調的制冷，也能夠有效地保證控制供暖效果。

2.3 PLC變頻節能技術在照明系統中的應用

隨著大規模的照明系統的應用，也會消耗大量的能量，在照明系統中也有大量的電氣自動化設備，通過采用PLC變頻節能控制技術，可以有效地減少照明系統的能源損耗。在照明系統的電子中主要采用了PLC變頻節能技術，將照明系統參數設置為COS%>0.9，色溫設定在3500～6500K，結合不同場合的使用情況，將照明系統的光源顯色指數大設置為大于85，進而能夠實現對不同場合的照明系統的控制，采用PLC變頻節能技術的LED的燈源，不僅能夠有效的降低能源消耗50%。而且在各個照明系統中安裝HW-BA5204模塊，不僅能夠降低室內照明系統的光照強度，還能縮短光照的時間，減少照明系統的能耗，進而達到節能的效果。

三、結束語

PLC變頻節能技術是一項能很好地控制特定事物進行的技術，它的發展是十分迅速的，已經從單一的工業領域逐漸擴展向更多的行業，并且在電氣自動化設備的方面不斷更新與完善。國家對PLC變頻節能技術進行了更深層次的關注，向PLC變頻節能技術投入更大的科研力度，使得PLC變頻節能技術能更加完善的應用于電氣自動化設備中。

參考文獻：

[1]馮二鵬.試論電氣自動化設備中PLC變頻節能技術的應用[J].南方農機，2018，49（23）：173.

[2]常燾.PLC技術在冶金企業電氣設備自動化控制中的應用[J].電子制作，2018（16）：67-68.

[3]李陽，熊國鵬，辛文軍，等.PLC技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（4）：127.

[4]林偉通，徐羽高.淺談PLC技術在煤礦電氣自動化中的應用現狀[J].裝備制造技術，2016（6）：114-116.