電氣設(shè)備自動(dòng)化控制之PLC 與變頻器應(yīng)用

張家口宣鋼機(jī)電工程有限公司 河北宣化 075100

隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)中對于電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)重視程度也越來越高，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，不斷增強(qiáng)自動(dòng)化水平，已經(jīng)成為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段之一。隨著電氣設(shè)備中的變頻器和PLC 的不斷應(yīng)用，設(shè)備的自動(dòng)化控制質(zhì)量和效率都有了長足的進(jìn)步，對于工作人員的生命安全保障也越來越高，為我國的產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化及未來的智能化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 PLC 和變頻器的應(yīng)用價(jià)值分析

1.1 提高了電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲能力

由于可編程控制器系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的研究范疇，同時(shí)PLC 所應(yīng)用的存儲器結(jié)構(gòu)是獨(dú)立的，所以電氣設(shè)備與PLC 連接時(shí)，并不需要為PLC 單獨(dú)設(shè)立一個(gè)存儲空間，這種分布式的存儲方式可以使計(jì)算速度更快，也可以使整個(gè)系統(tǒng)的存儲空間更大，安裝起來也更加方便。這種結(jié)構(gòu)可以將電氣設(shè)備運(yùn)行過程中的各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)完整清晰的記錄下來，一旦發(fā)現(xiàn)各種問題，可以根據(jù)歷史記錄，及時(shí)的判斷出電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，避免了PLC 設(shè)備的存儲壓力。

1.2 提高了電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能水平

在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程中采用變頻器和可編程控制器技術(shù)，可以提高工業(yè)生產(chǎn)中的設(shè)備運(yùn)行效率，保障產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，同時(shí)應(yīng)用上述方法，也可以使電氣設(shè)備的自動(dòng)化甚至智能化水平更進(jìn)一步，解放生產(chǎn)力，避免了人工操作設(shè)備可能帶來的潛在危險(xiǎn)?？删幊炭刂破骷夹g(shù)主要是通過軟件編程的方式來帶動(dòng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行，保證事先編制完成的程序，能夠指揮系統(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，最終將各項(xiàng)指令完整無誤的傳遞給執(zhí)行部分，這樣即可穩(wěn)定可靠的將各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿弧τ谧冾l器來說，在系統(tǒng)的工作過程中主要是為電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供合適的電壓，并且在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，適當(dāng)?shù)目刂撇煌h(huán)節(jié)的電壓來保證系統(tǒng)能夠流暢的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 PLC 與變頻器在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 電氣設(shè)備的電壓控制要點(diǎn)

電壓控制在進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)化的控制過程中是十分重要的，大型的功率電機(jī)設(shè)備在使用過程中往往采用高電壓直接供電，從而造成系統(tǒng)的過電壓危險(xiǎn)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(hù)起來也更加的繁瑣。而采用變頻器和PLC 可以控制和轉(zhuǎn)換電壓，通過控制設(shè)備系統(tǒng)的工作電壓，來使得操作的安全系數(shù)大大提高。

2.2 可以控制設(shè)備的運(yùn)行成本

在以往的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程中，往往需要通過控制柜、開關(guān)、熱保護(hù)和接觸器等裝置的連接才能驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備的電機(jī)，多環(huán)節(jié)造成了能源的浪費(fèi)。而通過變頻器和PLC，在整個(gè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以降低能源損耗，減少節(jié)點(diǎn)元器件的布置，使得設(shè)備在運(yùn)行過程中的成本得到控制，也降低了整個(gè)系統(tǒng)的熱效應(yīng)，避免了系統(tǒng)發(fā)熱引起的火災(zāi)。

2.3 可以實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)警功能

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模和高效率，往往需要多臺設(shè)備聯(lián)動(dòng)工作，而該系統(tǒng)一旦某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么整個(gè)系統(tǒng)都將停擺，影響了生產(chǎn)線的運(yùn)行，嚴(yán)重情況甚至?xí)斐呻姎庠O(shè)備的不可逆損傷。而在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中加入PLC 和變頻器，那么就可以實(shí)現(xiàn)簡潔化的操作控制流程，通過一臺大腦——PLC，即可實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)先警報(bào)和定位，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)過熱或其他非正常信號即可及時(shí)切斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，避免了設(shè)備的進(jìn)一步損壞。

2.4 可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制

在應(yīng)用可編程控制器技術(shù)過程中，可以縮短虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間。例如，在采用可編程控制器控制斷路器時(shí)，傳統(tǒng)的斷路器主要是采用繼電器控制，反應(yīng)的時(shí)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(xiàn)出了可編程控制器在開關(guān)量控制中的使用價(jià)值。

2.5 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用分析

可編程控制器在閉環(huán)控制中的應(yīng)用，主要是指在轉(zhuǎn)速測量過程中可以更加科學(xué)的控制調(diào)節(jié)器。在閉環(huán)控制時(shí)，主要是通過電子調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速測量、電液執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，PLC 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在打開動(dòng)力泵以后，該技術(shù)可以仔細(xì)的記錄動(dòng)力泵的運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)在經(jīng)過了詳細(xì)的數(shù)據(jù)采集和處理以后，選擇出最佳的主泵和備用泵，然后在后續(xù)操作時(shí)，僅僅轉(zhuǎn)為手動(dòng)擋控制即可，可以看出，PLC 技術(shù)的使用使得操作相對比較簡單，同時(shí)也可以提高閉環(huán)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.6 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其不僅是比較復(fù)雜的，而且不僅僅是存在直線性，也包括連續(xù)型與點(diǎn)位型。PLC 和變頻器在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以使數(shù)控系統(tǒng)的功能更加完善，同時(shí)還可以使數(shù)控系統(tǒng)的全功能型數(shù)控裝置運(yùn)行的更加良好。除此之外，相對于單片機(jī)控制系統(tǒng)來說，PLC 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，還可以提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力，避免光電效應(yīng)對系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。

3 結(jié)語

綜上所述，作為當(dāng)今電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要組成部分，變頻器和PLC 的應(yīng)用使得當(dāng)前的控制系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的精度和靈敏度大大加強(qiáng)，同時(shí)運(yùn)行的穩(wěn)定性和抗干擾能力也更高，節(jié)約了生產(chǎn)線的運(yùn)行成本，降低了故障發(fā)生概率，這對于推動(dòng)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的發(fā)展有著重要的作用。