电气设备自动化控制之PLC与变频器应用

摘要：我国电力资源的利用受到多个因素的影响，同时，现阶段的电力能源利用效率也相对较差。随着节能工程理念的提出，我国电厂设备实现了全面改革，利用PLC与变频器的调速自动化技术能够展现出良好的节能效果，因此，在现阶段的电厂发展中，具有重要的应用价值。本文针对PLC与变频器的调速自动化技术在我国电厂节能工程中的应用进行分析，探讨该技术的可行性，同时，分析了PLC与变频器的调速自动化在各个系统中的实际应用。

关键词：电气自动化控制;PLC;变频器

1 引言

在我国当前的企业生产中，随着科技的发展与相关技术的成熟，在一定程度上促进了PLC与变频器的普遍应用。对于企业来说，电气设备自动化控制技术既能带来较高的经济效益，也能保证企业生产活动的有序进行，同时还能确保在正常运转相关电气设备的同时提高其运行效率。

2 PLC模块和变频器的型号选择

2.1 变频器型号的选择

在购买变频器时，要考虑多种影响因素，特别是电机型号，主要是由于电机种类不同，它对变频器性能要求也不同，不同的变频器放到不同的设备上，也会呈现不一样的效果。为了能够选择高质量的变频器，要综合考虑多方面的问题，在进行实际生产的时候，确保产品的效率和质量，最关键的因素就是确保变频器的稳定性，从而也就保障了工业生产。

2.2 变频器中PLC模块的选择

当前变频器的种类繁多，对于PLC的要求也不一样。在制造业领域企业的相关部门需要清楚的了解借助PLC模块所做的主要任务，使得变频器和PLC模块相互结合的时候，工作的效率更高，产品的质量得到提升，生产的效率也能够提高。在信息产业领域中，企业部门选择的PLC控制模块要和企业中原有的变频器能够很好地配合，要求PLC控制系统要有足够的输入和输出点数和存储容量，且有通信联网的作用，编程功能等，为了能使PLC模块和变频器更好的结合，要特别分析PLC输入信号的种类，详细了解PLC的电压和电流的接入情况，每一步骤都不能马虎，必须要严格谨慎，使得PLC模块和变频器更好的服务于企业的生产中，提高企业的生产能力。

3 相关优势分析

3.1 方便快捷

在PLC变频节能技术的应用过程中，所有电器生产的指令都能够直观地呈现在工作人员面前。因此，工作人员出现失误的概率会大大降低，而设备运行的概率能够得到有效的提升。一旦相关设备在运行过程中出现突发性的故障，使用PLC变频节能技术还能帮助技术人员进行故障分析，并且清晰地显示故障出现的位置。这样一来，即便需要对故障进行人工修复，工作人员也能够快速准确地找到故障的位置，缩短故障修复的时间，电气自动化设备的使用就不会受较大程度的影响。

3.2 安全可靠

相关技术研究人员为了使电气设备的硬件部分的抗干扰性能得到明显的提升，会集中对电气设备硬件当中的接口进行特殊的设置。这样一来，硬件的抗干扰能力就能够获得明显的提升。如果相应的电气自动化设备处于较为恶劣的自然环境当中，那么为了安全地应用PLC变频节能技术，技术研究人员会对电气设备进行密封和接地处理。这样自动化电气设备遭受外部环境干扰的概率就能够得到控制，有利于提高设备运行的可靠性和工作效率。

4 在电气自动化控制中PLC与变频器的控制过程

4.1 矢量控制法

所谓的矢量控制，就是将异步电动机的定子交流电流在三相坐标下，Ia、Ib、Ic、之间实行三相到二相的转换，把交流电流是在两相静止坐标系下的Ia1和Ib1的效果进行相等，然后在使用磁场定向（按转子）对它们变换旋转，达到Im1、It1的相等效果。通过这种方式对直流电机进行控制方式的模仿，在直流电机方面，实现控制量，与其对应的坐标，进行反交换，可以有效的实现控制异步电动机。使用这种控制的方式，实际上就是将直流电机与交流电机的效果相等，分别控制其中速度和磁场这两个分量，通过控制转子磁链，让转子磁链变成定向，分解定子电流，最后可以收获磁场和转矩这两个分量，通过交换坐标，实现正交或者解耦控制。但是还是会有一些问题，譬如，很难对转子磁链进行准确的观测，而且矢量变换是比较复杂的，实际的效果可能达不到预期的目标。虽然提出了矢量控制的方法，但是结合实际情况，还是存在很多影响，使得实际的结果与理想的结果存在差距。

4.2 PLC自动控制系统和变频器端子的联系

在具体的工业化进程中，加强变频器和PLC自动控制系统的联系的具体措施是有良好的通信协议的连接方式和加强PLC自动控制技术和变频器的端子之间的联系，二者相辅相成才能够使企业在工业化生产中提高产品的生产效率以及产品本身的品质。变频器端子和PLC自动控制系统之间最主要的连接措施分为两个部分：第一部分为连接PLC自动控制系统和变频器的模拟量端子，第二部分是连接变频器的数字端和PLC自动控制系统。在整个行业领域中，应用范围更加广泛的是连接PLC自动控制系统和变频器的数字端，这种方法使用起来更加便捷，操作起来比较方便，调节能力比较灵活。连接变频器的数字端对于系统本身非常的稳定，使PLC自动控制系统和变频器发挥最大的价值。一般情况下，企业大多数都是选择连接变频器的数字端和PLC自动控制系统，因为这种方法对企业的生产效率和产品质量都有很大的益处。因此，变频器的数字端和PLC自动控制系统相连接的措施越来越受企业的青睐。

4.3 在照明系统中的应用

照明系统是电气系统当中十分重要的组成部分，现阶段人类的生存与发展无法离开照明系统。但需要注意的是，在很长的一段时间内，照明系统一旦开启就会出现能源过度消耗的现象，这不仅会增加有关企业和人民群众的经济负担，还会造成能源的浪费。为了解决这一问题，有关技术研究人员尝试使用PLC变频技术改进与完善照明系统。在照明系统中运用PLC变频节能技术后，灯光亮度就不会一直保持在同一水平线上，而是会根据对周遭环境进行亮度的自动调解。换句话说，在无人使用照明系统时，灯光亮度会调至最低，当有人使用时灯光亮度会发生变化。傍晚与清晨户外有光线映射時，灯光亮度也会发生相应的变化。这样一来，照明系统使用过程中所需要耗费的能源及消耗的资金就能够得到控制。从这个方面来看，照明系统中使用PLC变频节能技术是很有必要的，也是很有意义的。

5 结束语

在变频器上安装PLC自动控制系统，为了能够更好地让变频器达到自动控制的目的，借助PLC自动控制系统所发出的控制信号，更加精准高效地使变频器进行工作。变频器的自动化控制大大减少了工作人员的负担，对设备进行监管和控制的主要措施就是利用警报系统，将变频器的性能进一步的提高，使变频器在实际生产中能够稳定地运行，保障生产任务高效有序地完成。

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作者简介：吴勇 性别： 男 出生年月：  1986.8.24 民族：  汉 籍贯：  辽宁省大连市 学历：   专科 毕业专业：电气自动化技术 毕业时间：2009.07 现有职称：  无 研究方向： 电气 身份证号码：  21020319860824101X 邮编：110100