PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究

李莉

摘 要：近年来，节能降耗问题越来越受到人们的重视，在保证电气自动化设备正常运行的前提下，如何最大程度减少能量损耗是需要相关工作人员重点研究的问题。下文就将围绕PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用展开研讨。

关键词：PLC变频节能技术；电气设备；自动化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.106

0 引言

PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用优势在于能够有效结合传感器技术、实时控制技术与计算机通信技术等，进而达到节能优化的目的。因此，相关工作人员应对PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用进行重点研究。下文就将针对其在电梯系统、空调系统与照明系统等电气自动化设备中的应用进行具体研究。

1 PLC变频节能技术原理

PLC变频节能技术在电气设备当中的应用目前为止多集中于电梯设备、建筑电气设备、空调设备及通风设备等。当前电气自动化设备的最显著特点就是需要保持长时间的高速运行。在实际使用过程当中为了保证电气设备始终具备充足的动力又不出现能源浪费，就需要在电气设备当中采用变频节能技术。

1.1 PLC技术

就PLC技术本质而言，其是一种通过编程逻辑而实现运行的控制器，其同时也是基于电力线传输数据与话音信号而实现的一种通讯方式。这一技术最早研发自上世纪六十年代的美国，其最初是由通用汽车公司研发出来的，并逐渐应用于实际工作中。在当时，PLC技术只具备顺序控制功能，适用范围较小。随着时代的发展，直至上世纪八十年代，PLC技术才具备了函数运算与高数运算等计算功能，提升了控制系统的功能。而当前电气自动化模式中就涵盖了PLC技术的可编程逻辑控制的特征。在实际工作中，人们只需要根据实际要求与电气设备特点等，来对控制程序进行提前编写，并将其与控制设备进行连接操作，进而达到自动控制电气设备的目标。这样一来，工作人员就能够连续操控电气设备，对电气设备实际运行中可能出现的各种突发状况进行预测，并编写出相应的操作处理程序，以便实际发生时，工作人员能够及时对其进行有效处理，为电气自动化设备的可靠运行奠定良好基础。

1.2 变频技术

变频技术从本质上来说，就是通过对电流频率的改变来对电机的实际运转速度来进行控制，而这种频率的改变并不需要額外的附加转差损耗，能够提升电气设备自动化控制水平，是一种较为先进的调速技术。而变频技术的应用关键就在于变频器，其是由整流器、直流环节与逆变器以及控制电路等共同构成的，其中整流器的效用主要是对交流电进行转变，直至成为直流电。而直流环节的效用则主要体现在滤波功能上，逆变器的实际应用主要是针对直流电而言的，将其转变为可控频率的交流电，并直接传输给电动机。因此，逆变器可谓变频器实际运行的核心所在。而变频节能技术的实际应用则能够有效解决以往传统直流电动机一直保持额定频率运行而导致的能源浪费，能够有效保障电气设备能够稳定安全的运行。

2 PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用优势

2.1 应用简单方便

PLC变频节能技术在电气自动化设备控制中的应用较为简便，这是其最大的应用优势，具体来看，PLC变频节能技术在实际应用中，并不需要与其他电气设备之间建立起实际联系，就能够实现对电气设备的自动化控制，能够有效保障电气设备的控制效率，还能够在一定程度上降低能源的消耗，降低设备系统安装工作的难度。同时，将PLC变频节能技术应用于电气自动化设备的控制系统，其向工作人员所呈现的操作界面的风格较为简洁，控制指令可谓一目了然，便于工作人员快速熟悉其具体操作流程，降低操作失误风险，保障系统操控效果。最后，通过对PLC变频节能技术的应用，还能够实现对电气自动化设备故障的智能化指示，能够在设备故障发生的第一时间，向工作人员发出警示，为故障维修工作的有效开展奠定良好基础。

2.2 可靠性较高

PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用，主要是依靠其内部大面积的集成电路来实现的，通过对抗干扰处理工艺的综合应用，能够有效保障电气自动化设备实际运行的可靠性。而在实际工作中，工作人员为了提升电气设备硬件部分的抗干扰性能，大多会针对输入电路、电源与输出电路、电源等进行单独的接口设置，降低其干扰威胁。同时，还会采取屏蔽内部电源与稳压措施等来保障电气自动化设备实际运行的节能与稳定。此外，工作人员在实际工作中，针对恶劣环境中的可编程控制器还可以进行必要的密封处理、接地处理等，或是为其安装抗震外壳等，降低外界因素对其运行的干扰，最大限度的保障其能够安全运行。

3 PLC变频节能技术在电气自动化设备中的具体应用

3.1 PLC变频节能技术在电梯系统中的应用

首先，是PLC变频节能技术在电梯系统中的应用。电梯在当前人们的社会生活中扮演着重要的角色，特别是在现代化城市中的高层建筑中，其是人们上行下行的重要交通工具，其安全性能是社会各界的关注焦点。同时，其也是当前建筑工程中运行较为频繁的电气设备之一，因此，其能耗问题也受到各方面的关注。为此，PLC变频节能技术在电梯系统中的应用是必要且必然的。而当前建筑电气系统中除了包括电梯设备外，还包括空调设备、排水设备与通风设备等相关部分，其构成较为复杂，因此其能耗也相对较高。而如何有效降低建筑电气系统的能源消耗总量，就需要工作人员进行重点研究，而保证各个系统的安全有序运行，就可以作为其中一个切入点。而PLC变频节能技术在电梯系统中的应用，主要体现在能够利用重物来对曳引机拖动负载时而产生的轿厢质量变化情况进行合理的动量调节，进而达到降低电梯系统整体能耗的目的。通常情况下，电梯在启动后其负载情况就会随之发生变化，而此时电梯内部电动机功率与电流值均是逐渐递增的。通过对PLC变频节能技术的应用，就能够将电梯系统的变动损耗值与固定损耗值控制在相同水平，确保电机运转良好，保障电梯运行能够满足节能要求。其原理在于通过电梯电频机械动能与三相交流变频电压的控制，来保障电梯系统曳引机机械动能的充分释放，并通过控制芯片来保证电梯机械动能的稳定释放。

3.2 PLC变频节能技术在空调系统中的应用

其次，是PLC变频节能技术在空调系统中的应用。就我国目前的变频技术而言，其在企业生产环节的应用较为广泛，特别是在空调系统的生产过程中，其应用反馈较好。当前建筑空调系统的实际运行涉及到了大量的电气自动化设备，因此空调系统的运行能耗也是较高的。通过对PLC变频节能技术的应用，就能够有效降低空调系统整体能耗，提升空调系统的节能性能。众所周知，空调系统主要包括水系统与风系统两个部分，通过对PLC变频节能技术的应用，电动二通阀就能够对水系统的末端装置进行调节，从而调整其流量，而其中的冷水主管道与热水主管道都是独立设置的，冷水与热水并不流经统一管道进入，即可实现对能源消耗量的有效控制。而冷热水的主管道使用的是异程式建设法，而支管道则是使用的同程式建设法。工作人员可以在空调系统主机房的分水器中设计动态平衡阀，保障各个环路的供水管上均能配置到位，并在供水管的支管道上安装好数字锁定平衡阀。这样一来，在冷水系统的流量发生变化后，各个支管道也都能够保持平衡运行，既能够满足系统制冷需求，又能够满足系统供暖要求。同时，工作人员还可以在空调系统中进行智能软件的安装，来实现对空调水泵电压的合理调节，并在通风系统中设计风机盘管系统与新风系统等，满足空调通风系统一年四季的制冷制热功能要求的同时，降低其整体能耗。在实际工作中，一旦风量超出一定标准，PLC变频节能技术就能够自动开启热回收设备，通过对电动密闭风阀与风机在空调新风入口处的有效联合，并选择电动风量调节阀来作为新风回风与送风的调节阀，以便保障在过渡季节，全新风能够顺利运行。

3.3 PLC变频节能技术在照明系统中的应用

最后，是PLC變频节能技术在照明系统中的应用。当前，建筑工程中的照明系统也包含了很多的电气自动化设备，为人们的日常生活提供了极大便利，但同时其能耗问题也深深困扰着人们。而通过PLC变频节能技术在照明系统中的应用，主要是指利用电子镇流器的安装，来对不同环境下的照明系统进行调节与控制，最终达到节能的目标。而PLC变频节能技术在照明系统中的应用优势主要包括光照效果较好、光衰小、占用面积较少且使用年限较长的特点。通过对LED灯源的应用，能够有效降低以往传统灯源照明时的能源消耗量，甚至能够降低一半的能源消耗率，同时还能够合理降低室内光照强度，在满足照明需求的同时，降低能源消耗量。

4 结语

综上所述，本文先是针对PLC技术与变频技术的概念进行研究，随后探讨了PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用优势，最终就其具体应用过程中的节能效用进行分析。

参考文献：

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