PLC在节能领域的应用

摘 要：随着人们的生活水平的不断提升，许多与生活息息相关的设备、电器以及工业生产都得到了高速的发展。但这些设备的使用过程中，会产生非常大的浪费，同时也增加了各种设备的运行成本。因此，针对PLC在节能领域的应用研究，具有十分重要的意义。

关键词：PLC；节能领域；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.070

随着社会经济的不断发展，许多行业都设备使用量也在不断增加。比如：高层建筑以及商场中的电梯、人们日常使用的空调设备等。对于这些设备，在以往使用过程中，如果在空闲时无法进行节能运行，在很大程度上会造成电能的浪费。同时也增加了其设备的运营成本。因此，在其设备中采用PLC为核心的变频器来进行控制，可以通过对其设备的改造实现节能效。本文以中央空调的为例，阐述PLC在节能领域中的应用

1 PLC中央空调节能控制系统设计

在进行节能控制系统设计过程中，需要与变频技术进行结合。不仅保留了中央空间的自耦变压器降压启动的控制方式，还能够利用有变频技术来对对中央空间中的水泵转速进行控制，合理控制其水泵的转速计加减水泵的时机及数量。通过这种自动控制的方式，起到节能控制的效果。在进行方案设计时，需要将PLC当作中央空间的控制核心，通过对中央空间循环水控制系统来完成对整个系统控制。（1）增设PLC为核心的主控机变频控制柜。增设此控制柜的目的在于能够将PLC与交-直-交变频器进行结合，将利用结合后的控制系统来对中央空间循环水泵系统进行整体控制。（2）检测数据与运算。在此环节中，需要完成温度传感器所检测出的回水温度，并通过A/D转换器传送到PLC中与预定值进行对比，然后将所对比出的结果以模糊PID运算的方式进行计算。（3）运算结果传送与转速控制。通过模糊PID运算所得出的结合，经过传送到变频器之后，可以由变频器来根据预设程度来对进行输入电源频率调整，从而可以实现对循环水泵转速的调整与控制。

2 PLC设计

2.1 PLC与变频器的结合设计

在此环节中，应该行对PLC的运行需求进行分析，并与变频器进行结合设计。让所设计出来系统能够通过PLC来进行实时控制。PLC与变频器的结合以及接线方式如图1所示。（1）通过连接后的系统，由PLC输出变频器的启动信号。PLC显示为高电平时，代表需要启动变频器。当连接在继电器上得电，其常开触点闭合变频器也随之启动。（2）输出量的传送。想要完成对水泵电机的，应该将PLC所进行的模糊PID算法提出的结果，转变成为模拟量并传送到变频器中。图中的EM232模块，就是用于将模拟量进行传送时的输出端口，并通过其端口与变频器的模拟量输端口进行连接，最终完成对中央空间水泵电机的变频控制。

2.2 PLC主程序設计及工作原理

在进行PLC主程序设计时，需要结合其不同的工作方式，设计合理化的PLC主程序。对于PLC控制程序的设计，需要从控制按钮模块、报警处理模块、变频器给定模块、变频器设定模块等几个关键模块进行切入。控制按钮模式的主要功能是针对不同电机和电磁阀的启动与停止进行控制；变频给定模式主要是通过变频器设定模块来进行调整变频器的工作方式；报警处理模块的功能是针对系统中不同元件故障信息进行报警提示；变频器设定模块的功能是对转换之后的速度传感器信息的接收。依照PLC工作原因，当其主程序启动运行时，其系统会进行采用，并根据用户设定程序来执行相关操作，最终完成输出刷新工作。PLC通过重复的对此三个环节进行执行，让主程序在每一次循环运行过程中，针对主程序的语句进行扫描，从而能够完成对主程序初始化、遥信自处理、通信处理三个环节的工作。在进行初始化程序过程中，只有在第一次扫描时进行执行，进入调用遥信自处理程序后，一旦发现有通信要求，主程序会针对其要求进行处理。如果没有接收到通信要求，会给主程序的运行。

2.3 结合使用情况制定PLC 抗干扰措施

对于PLC的在中央空调节能环节中的应用，主要是针对一些较为复杂的工业场地及环境进行应用，但对于运行环境的复杂性也会给PLC形成一定的影响。因此，在进行PLC使用过程中，需要结合使用情况制定出有效的抗干扰措施，来确保整个系统的正常运行。PLC的结构是由传感器、按钮、接触器、电磁阀线圈等等组成，这些组成元件分散在不同位置中。虽然PLC控制系统在运行过程中，已经具有了一定的硬件以及软件干扰功能，但对于较大数据的干扰信号会导致其系统出现异常。因此，根据中央空调系统的运行特征，可以通过以下几个方面的工作来完成抗干扰措施。（1）合理化选择PLC安装位置。在进行PLC设备安装时，要避免安装多灰尘、腐蚀性环境以及热源较为集中的位置。要将PLC设备安装在通风效果较好的位置处。（2）信号电缆铺设不应该过于集中，避免形成相互干扰。（3）设备备用芯线需要进行接地连接。通过接地连接，可以减少芯线间的互相干扰。（4）安装独立的PLC电柜接地线。在进行PLC电柜接地线连接时，要控制其接地电阻>10Ω。（5）不同信号传输采用不同类型的电缆。PLC控制系统会有数字信号以及模拟信号两种传输形式。为了避免两种信号的相互干扰，需要使用不同类型的电缆来进行传输。

3 结语

总而言之，PLC在节能领域中的应用非常广泛。本文主要是以中央空调为例，介绍PLC对其系统的节能作用，解决中央空调耗能量大的问题。通过PLC与变频技术的结合，设计出适合于中央空调的节能控制系统，通过制定有效的PLC抗干扰措施，确保其系统的稳定运行，让PLC的节能作用得用充分地体现。

参考文献：

[1]杨兴中.绿色建筑中空调节能的必要性[J].科技资讯，2009（02）.

[2]康艳兵.关于空调节能关键措施的几点思考[J].节能与环保，2004（07）.

[3]邴波，汤启光.简述PLC应用及使用中应注意的问题[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（01）.

[4]李黎.浅谈PLC应用及使用中应注意的问题[J].科技资讯，2011（34）.

[5]徐小明，马新合.浅谈PLC应用系统设计的原则及方法[J].职业，2010（11）.

作者简介：冯军（1985-），男，回族，甘肃兰州人，助教。