電氣設備自動化控制之PLC 與變頻器應用

張家口宣鋼機電工程有限公司 河北宣化 075100

隨著我國工業技術的不斷發展，生產中對于電氣設備的自動化控制技術重視程度也越來越高，在原有設備的基礎上，不斷增強自動化水平，已經成為了推動產業發展的重要手段之一。隨著電氣設備中的變頻器和PLC 的不斷應用，設備的自動化控制質量和效率都有了長足的進步，對于工作人員的生命安全保障也越來越高，為我國的產業自動化及未來的智能化提供了堅實的基礎。

1 PLC 和變頻器的應用價值分析

1.1 提高了電氣設備自動化控制系統的數據存儲能力

由于可編程控制器系統屬于計算機應用技術領域的研究范疇，同時PLC 所應用的存儲器結構是獨立的，所以電氣設備與PLC 連接時，并不需要為PLC 單獨設立一個存儲空間，這種分布式的存儲方式可以使計算速度更快，也可以使整個系統的存儲空間更大，安裝起來也更加方便。這種結構可以將電氣設備運行過程中的各項歷史數據完整清晰的記錄下來，一旦發現各種問題，可以根據歷史記錄，及時的判斷出電氣設備可能出現的故障，避免了PLC 設備的存儲壓力。

1.2 提高了電氣設備自動化控制系統的智能水平

在電氣設備自動化控制過程中采用變頻器和可編程控制器技術，可以提高工業生產中的設備運行效率，保障產品的生產周期，同時應用上述方法，也可以使電氣設備的自動化甚至智能化水平更進一步，解放生產力，避免了人工操作設備可能帶來的潛在危險。可編程控制器技術主要是通過軟件編程的方式來帶動系統的整體運行，保證事先編制完成的程序，能夠指揮系統按照流程工作，并且控制器中的中央處理器可以分析和整理系統產生的各項數據，最終將各項指令完整無誤的傳遞給執行部分，這樣即可穩定可靠的將各項數據傳輸到位。對于變頻器來說，在系統的工作過程中主要是為電機等執行機構提供合適的電壓，并且在系統運行過程中，適當的控制不同環節的電壓來保證系統能夠流暢的穩定運行。

2 PLC 與變頻器在電氣設備自動化控制中的應用要點

2.1 電氣設備的電壓控制要點

電壓控制在進行設備自動化的控制過程中是十分重要的，大型的功率電機設備在使用過程中往往采用高電壓直接供電，從而造成系統的過電壓危險性大大增加，也對工作人員的人身安全帶來了一定程度的威脅，維護起來也更加的繁瑣。而采用變頻器和PLC 可以控制和轉換電壓，通過控制設備系統的工作電壓，來使得操作的安全系數大大提高。

2.2 可以控制設備的運行成本

在以往的電氣設備自動化控制過程中，往往需要通過控制柜、開關、熱保護和接觸器等裝置的連接才能驅動電氣設備的電機，多環節造成了能源的浪費。而通過變頻器和PLC，在整個控制系統中的應用可以降低能源損耗，減少節點元器件的布置，使得設備在運行過程中的成本得到控制，也降低了整個系統的熱效應，避免了系統發熱引起的火災。

2.3 可以實現故障的預警功能

在工業生產過程中，為了實現大規模和高效率，往往需要多臺設備聯動工作，而該系統一旦某一個環節出現問題，那么整個系統都將停擺，影響了生產線的運行，嚴重情況甚至會造成電氣設備的不可逆損傷。而在電氣設備自動化控制系統中加入PLC 和變頻器，那么就可以實現簡潔化的操作控制流程，通過一臺大腦——PLC，即可實現故障的預先警報和定位，一旦系統出現過熱或其他非正常信號即可及時切斷整個系統的運行，避免了設備的進一步損壞。

2.4 可以實現開關量的控制

在應用可編程控制器技術過程中，可以縮短虛擬繼電器的反應時間。例如，在采用可編程控制器控制斷路器時，傳統的斷路器主要是采用繼電器控制，反應的時間相對較長，而采用可編程控制器可以極大程度地提高控制的精度和速度，體現出了可編程控制器在開關量控制中的使用價值。

2.5 在閉環控制中的應用分析

可編程控制器在閉環控制中的應用，主要是指在轉速測量過程中可以更加科學的控制調節器。在閉環控制時，主要是通過電子調節、轉速測量、電液執行來實現閉環控制，PLC 在閉環控制中的應用優勢主要體現在打開動力泵以后，該技術可以仔細的記錄動力泵的運行時間，同時在經過了詳細的數據采集和處理以后，選擇出最佳的主泵和備用泵，然后在后續操作時，僅僅轉為手動擋控制即可，可以看出，PLC 技術的使用使得操作相對比較簡單，同時也可以提高閉環控制系統的運行效率。

2.6 在數控系統中的應用分析

對數控系統進行分析就會發現，其不僅是比較復雜的，而且不僅僅是存在直線性，也包括連續型與點位型。PLC 和變頻器在數控系統中的應用，不僅可以使數控系統的功能更加完善，同時還可以使數控系統的全功能型數控裝置運行的更加良好。除此之外，相對于單片機控制系統來說，PLC 在數控系統中的應用，還可以提高整個系統的抗干擾能力，避免光電效應對系統的運行產生影響。

3 結語

綜上所述，作為當今電氣設備自動化控制系統中的重要組成部分，變頻器和PLC 的應用使得當前的控制系統相對于傳統的控制系統的精度和靈敏度大大加強，同時運行的穩定性和抗干擾能力也更高，節約了生產線的運行成本，降低了故障發生概率，這對于推動電氣設備自動化控制的發展有著重要的作用。