PLC、變頻器用于大中型企業(yè)電氣自動化控制的可行性

鄒娟 王道成

摘要：隨著社會的發(fā)展與進步，大中型企業(yè)越來越重視電氣設備自動化控制的技術(shù)改進，尤其是隨著科技的發(fā)展與改革，PLC、變頻器等的應用越來越普遍，因此將這些設備應用于生產(chǎn)線中以獲取更大利益，成為中大型企業(yè)進行可行性探討的問題。

關(guān)鍵詞： PLC；變頻器；大中型企業(yè)

中圖分類號：T156 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0280-01

Abstract： With the development and progress of society， large and medium-sized enterprises pay more and more attention to the technical improvement of automatic control of electrical equipment， especially with the development and reform of science and technology， the application of PLC， frequency converter and so on is becoming more and more common， so these equipments are used in production lines to obtain greater benefits and become large and medium-sized enterprises. Problems of feasibility study.

Keywords： PLC； frequency converter； large and medium sized enterprises

PLC又被稱為可編程邏輯控制器，簡單地說，其就是應用于工業(yè)生產(chǎn)的可控計算機，其硬件結(jié)構(gòu)組件與微型電腦無異，都包括電源、存儲器、中央處理單元、輸入輸出接口電路以及功能模塊與通信模塊。

1 變頻器應用于大中型石化企業(yè)的可行性分析

變頻器實際上是通過連通或切斷電力半導體器件來實現(xiàn)工頻電源變化的一種工業(yè)控制產(chǎn)品，可以利用PLC編程實現(xiàn)。PLC及變頻器之所以適合應用于我國大中型石化企業(yè)，主要取決于其自身特有的技術(shù)特點：

1.1 節(jié)能效果顯著

變頻器根據(jù)負載的范圍和需求設定，具有對負荷匹配及電機轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)的作用，從而大大的降低石化企業(yè)各生產(chǎn)運營設備的能量耗費，獲得良好的節(jié)能效果。根據(jù)流體學相關(guān)理論知識可知，系統(tǒng)能耗與電機的轉(zhuǎn)速存在著立方關(guān)系。，假設電機實際運行轉(zhuǎn)速達到80%的額定轉(zhuǎn)速，那么經(jīng)計算獲得系統(tǒng)功耗可降低到（0.8）3，約為50%，效果顯著。

1.2 對電網(wǎng)沖擊小

變頻器對電機的啟動方式為軟啟動，并且可以通過PLC針對電機現(xiàn)場工作的啟動時間曲線編輯輸出，使得負載后的電機能夠很好的匹配工藝及負載要求，且啟動時無沖擊電流發(fā)生，能夠很好的保護電網(wǎng)安全運行，同時延長電網(wǎng)的使用壽命。

1.3 輸入諧波小

隨著變頻技術(shù)的不斷革新，目前多數(shù)變頻器已經(jīng)可以達到在使用時對同一電網(wǎng)中的其它電氣設備不產(chǎn)生諧波干擾的技術(shù)水平。不僅如此，一些變頻設備還具有防止自身與其它變頻調(diào)速裝置之間可能產(chǎn)生串并聯(lián)干擾的功能，大大減輕了用戶另配諧波治理裝置的負擔。

1.4 維護便捷，可靠安全

單元模塊化是變頻器的一大技術(shù)特點，該特性更利于變頻器的后期維護與維修。另外，單元模塊的驅(qū)動與保護均使用高可靠性驅(qū)動電路，相關(guān)的電子元件經(jīng)過高溫老化實驗驗證，因而具有較好的安全性能。

1.5 單元旁路故障提醒

當變頻器某功率單元出現(xiàn)故障時，該功能可啟動故障報警信號，通過相應的通訊電路使信息到達主控系統(tǒng)。再由主控系統(tǒng)進行故障信號的分析與故障種類的判斷，并在最短的時間內(nèi)調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)內(nèi)的各類信號，同時旁路切斷相應的故障單元，保證整個系統(tǒng)持續(xù)正常運轉(zhuǎn)。當然，特殊情況下可能因旁路影響過大而造成系統(tǒng)減額運行，但無論如何，通過變頻器可保障系統(tǒng)不至于因某功率單元的故障而全面癱瘓，影響生產(chǎn)。

2 利用PLC、變頻器實現(xiàn)大中型企業(yè)電氣自動化控制的意義

PLC、變頻技術(shù)隨著科技的發(fā)展而日益成熟，已經(jīng)在各個領域得到了應用，取得了很好的市場效應，具有明確的可行性。

其對于中大型企業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用與意義。

2.1 高壓供電的形式隨著社會的發(fā)展與進步，已經(jīng)因其高危險性與高操作性而不適用于社會的發(fā)展，因此PLC、變頻器不僅可以調(diào)低工作電壓，提高施工人員的工作效率，檢修率也比較低，增加了安全因素；

2.2 改變了傳統(tǒng)的“電網(wǎng)——控制柜——空氣開關(guān)——接觸器——熱保護——電機”的模式，通過減少環(huán)節(jié)的節(jié)點大大提高元部件的利用程度，從而有利于系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)速度加快，節(jié)約了成本；

2.3 大中型企業(yè)在進行產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，往往需要進行批量大量的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中一條產(chǎn)業(yè)鏈往往不會間斷。在以往的設備操作運行中，會因為單元模塊出現(xiàn)故障便導致整個運行系統(tǒng)癱瘓，PLC、變頻器的應用改變了這一弊端，只需要停掉壞掉的設備即可，其他單元模塊均可正常運行，提高了商品的生產(chǎn)率，并可直接將壞掉的變頻器換掉，從而保證生產(chǎn)的正常運行；

2.4 PLC、變頻器在控制大中型企業(yè)電氣自動化的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)高效生產(chǎn)，規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)多臺設備同時運行，有利于主控系統(tǒng)進行多種形式的操控。

CPU單元在PLC控制系統(tǒng)中占有了重要的地位，其有利于數(shù)據(jù)的傳輸、自動接收與分析，反饋，從而實現(xiàn)整體性的系統(tǒng)化、自動化；

2.5 操作界面簡單，可以及時進行故障預警，界面控制，對元件根據(jù)實際情況進行分析、切斷、復位。

3 PLC、變頻器在中大型企業(yè)中的應用

PLC、變頻器在中大型企業(yè)的應用中具有明顯的可行性，然而在實際操作中，也應該注意以下相關(guān)問題。

3.1 根據(jù)企業(yè)的特點，明確CPU的功能特點，并按照不同的CPU功能進行分配，使其滿足企業(yè)生產(chǎn)線的正常運行，使其能夠快速進行數(shù)據(jù)運算與處理，及時進行信息轉(zhuǎn)換；

3.2 PLC在應用過程中逐漸升級，在現(xiàn)場應用中獲得了極大的好評，其即實現(xiàn)了儀表測試、工藝過程、電氣設備以及故障處理的功能，又實現(xiàn)了壓力控制、溫度保護、自動閥門等操作界面的控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)線控制平臺的簡單化與系統(tǒng)化、界面化，優(yōu)化了工作流程，有利于生產(chǎn)的安全性能；

3.3 PLC在實際應用中具有抗干擾的特性，其既能夠減少輸入諧波的沖擊，又能夠?qū)Ω髯冾l設備進行完善，從而加強其抗干擾的能力；

3.4 對變頻器的維修安裝的過程以及細節(jié)進行調(diào)節(jié)，中大型企業(yè)生產(chǎn)過程中由于供電與設備的進線出現(xiàn)需求，因此需要進行成柜安裝，使其規(guī)模化，便于維護的可操作性。

4 結(jié)語

PLC、變頻器在進行中大型企業(yè)電氣自動化控制的過程中，充分體現(xiàn)了其可操作性以及可行性，推動了企業(yè)的發(fā)展與進步，大大改進了企業(yè)生產(chǎn)的操作系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，提高了個人勞動生產(chǎn)率。

參考文獻

[1]鞠京軍.大中型企業(yè)用PLC、變頻器實現(xiàn)電氣自動化控制的構(gòu)想[J].科協(xié)論壇（下半月），2017（3）：31-33.

[2]賈海濤，張坤，李亮，等.基于Modbus的施耐德PLC與ABB變頻器之間的數(shù)據(jù)通訊[J].計算技術(shù)與自動化，2017，30（4）：81-84.