基于PLC与变频器的调速自动化在节能工程中的应用分析

张念华

（大庆油田有限责任公司第二厂采油厂第二作业区，黑龙江 大庆 163000）

在我国科技水平的大力发展中，自动化技术的应用，改变了各个领域的工作状态，为人们的生产生活带来了巨大的便利条件，同时，也推动了城市的发展。自动化技术与一体化技术在电厂节能工程中的应用，实现了良好的节能效果，采用PLC与变频器的调速自动化技术是未来的主要发展方向，利用PLC来实现电厂中各个系统的控制，同时，利用变频器实现技能控制，对电力能源的利用效率提升也具有重要意义。

1 PLC与变频器的调速自动化技术的意义

1.1 PLC与变频器的发展

纵观我国科技发展历程，早在20世纪80年代，世界电工委员会就全面引入和推广了PLC与变频器，作为一种先进的电子装置，在工业领域的发展中实现了广泛的应用，并且在实际作业中也发挥出了良好的效果。PLC的应用主要是通过对数字运算的合理设计，从而实现控制操作的，将提前编制好的程序存储器中，在系统内部进行逻辑运算等一系列指令，并通过数字或模拟的方式输出，实现机械控制效果。而对于变频器来说，主要是实现微电子技术与变频技术的有效融合，利用变频的优势，改变工作电源的频率与幅度，实现交流电动机的控制效果，在节能工程中变频器也能表现出良好的效果，主要可以实现电机电流的启停控制，降低波动电压现象，应用功率较低，同时，也能够实现运动速度的控制效果，转矩极限调节，降低能源损耗。

1.2 PLC的基本结构

在节能工程领域中，PLC的基本结构主要分为三个部分，分别为电源系统、处理器和存储器。其中最重要的部分就是电源，在系统中肩负着重要的功能，如果电源的可靠性较差，很难保证PLC的稳定运行，所以，在PLC的系统设计中，应该高度关注电源的制造水平，通常电源电压的波动幅度在10%～15%。此外，在PLC的基础结构中，处理器也起到了关键性的作用，通过PLC程序的控制，处理器可以实现编程器键入数据的接受，同时，能够检查电源和存储器等设备的状态，诊断程序中的错误信息。最后，存储器可以实现PLC洗的用户程序与系统程序存储，并且包括输入输出接口、定位模块、功能模块和通信模块。

1.3 PLC与变频器的工作流程

在各个领域的节能工程中，当PLC与变频器开始运行时，其工作流程主要包括三个环节，首先，是进行输入信息的采样，采集输入信息；其次，是程序执行，利用PLC与变频器系统执行输入的程序；最后，时进行输出刷新，当完成这三个工作内容后，处理器会通过一定的扫描速度，再次执行这个工作流程。

PLC与变频器的调速自动化技术在节能系统中能够实现良好的应用效果，通过合理的控制泵站供水系统和风机节能系统，能够达到良好的节能效果，降低电力能源的损耗与浪费，促进我国节能水平的提升。

2 泵站供水系统中的自动化控制效果

随着我国能源问题的不断紧张，给人们的生活带来了巨大的困扰，不利于社会的发展，据数据显示，近几年我国人均用水量不断增长，同比2012年增长了45%，而工业用水量的增长率最高，我国工业生产规模不断扩大，用水量也会不断上升，此外，水资源的污染也是造成水资源减少的主要因素，人们的生产和生活都离不开水资源，就我国当前的水环境问题来看，节约用水势在必行，积极开展水资源节能工程已经成为社会的主要问题。在此过程中，不但要提高全民节约用水意识，努力做好追资源节约宣传工作，更重要的是，研究出良好的水资源节约技术和设备，将先进的节能工程技术引入到水资源控制领域，充分提高水资源的利用率，降低供水环节中出现的水资源浪费，促进供水系统的高效运行。在我国当前的泵站供水系统中，对于一些人口密度大的城市来说，当涌水高峰期出现时，经常出现供水量不足的现象，从而影响城市水压管网波动，但是，当过了用水高峰期后，水压力又会过高，造成不必要的水资源浪费，此外，也经常由于泵站系统事故的发生，造成水资源泄露等现象，例如，水管爆裂等问题，给人们的生活带来巨大的影响，同时，也不利于水资源的合理利用。

通过PLC与变频器的调速自动化技术的引入，可以有效地解决泵站供水系统问题，使城市供水更加稳定，在PLC与变频器的调速自动化技术技术的应用中，主要以PLC技术作为控制中心，将变频器作为调速设备，构建出完善的双恒压控制系统，实现良好的供水控制系统，利用PLC技术来实现供水硬件的简化，降低硬件故障问题，同时，也有效地减少了水资源浪费的问题，提高了供水系统的可靠运行效果。此外，随着计算机技术的引入，实现了远程控制效果，同时，也能够全面解决高层建筑与居民小区的供水问题。

在以往的恒速泵控制系统中，能够依靠节流的自动化调节来保证系统内部水压的稳定性，但是，在此过程中也存在一定的缺陷，主要由于供水压力波动比较大、节能环保问题以及用电效率问题引发的能源损耗严重，虽然能够实现稳定水压效果，但是，达不到良好的节能效果。随着PLC与变频器的调速自动化技术的引入，改变了传统恒速泵系统的弊端，PLC能够实现良好的计算出压力值控制量，并将计算数值输入到变频器内，合理地控制供水系统，变频器准确的控制水泵转速，实现恒压调节效果。PLC与变频器的调速自动化技术的应用能够提高泵站供水系统的稳定性，同时，实现了自动化技术的应用，达到良好的节能效果。因此，PLC与变频器的调速自动化技术在水资源节能工程中展现出良好的应用优势，促进社会的可持续发展。

3 风机节能系统中PLC与变频器的调速自动化技术的应用

除了水资源以外，电力资源也是人类赖以生存的重要能源，电力能源可以为人们创造良好的工作与生活条件，同时，也是我国经济发展建设的主要能源。但是，我国现阶段的电力资源紧缺问题十分严重，无论是工业生产还是人们生活，对电力能源的需求量都在不断扩，为此，在大力推进电能生产的背景下，还应该注重电力能源的节约，降低电能损耗，保护生态环境，满足人们对电能的需求，提高电厂电力资源的利用率与转化率，促进国名晋级的稳定发展。电力能源的发展对人们的生活水平与国民经济发展都具有重要影响，同时也对国家的安全起到决定性作用，就现阶段的情况来看，如果还不能合理地控制电能的转化过程，一味地高消耗、高浪费，不但影响人们的电力资源使用，限制社会的经济发展，同时，对我们赖以生存的自然环境造成巨大的破坏。因此，大力发展电力节能工程是势在必行。

对于我国电力产业来说，如今面临着巨大的考验，如何做好电力领域的节能工程十分重要，全面提升电能的利用率，杜绝电能的过度消耗与浪费，避免在能源生产、配送以及调度等多个环节中的损耗，提高电力资源的节能效果。为此，我国电力企业必须合理的引入先进的节能控制技术，通过PLC与变频器的调速自动化技术的发展，实现了电厂风机系统的自动化控制与调节，达到了良好的节能效果。

通过PLC与变频器的调速自动化技术的应用，构建力良好的风机节能系统，通过自动化控制的应用，有效地降低风机能够，实现了电力资源节约与环境保护的效果。

对于风机控制系统来说，能耗的产值主要来源于电能利用效率太低，从而导致电能浪费，传统的风机系统很难解决这一问题。通过PLC与变频器的调速自动化技术的引入，以PLC为核心技术，并将变频器作为基础设施，有效地降低风机控制系统的能源损耗，由于变频调速控制系统能够根据实际情况进行自我调节，并设置准确的频率，对信号实现自动调节，同时，直接作用到电击伤，形成良好的调节曲线，通过低速变频运行模式，根据实际运行情况来调节风机的转速，从而实现节能效果，降低风机的功率效率，达到良好的节能效果。

采用PLC与变频器的调速自动化技术的应用后，对点成风机控制系统实现了良好的技术改造，全面降低了风机的实际功率，减少设备运行的能源损耗，例如，一台150kW的风机控制系统中应用了PLC与变频器的调速自动化设备，可以快速地降低电能损耗，同时，提高了电厂的经济效益，促进了社会的稳定发展。

4 结语

综上所述，就我国当前的能源问题与环境问题来看，节能工程理念的推行至关重要，水资源和电力资源都是人们生活中的重要能源，为了更好地提高能源的利用率，降低能源损耗，通过PLC与变频器的调速自动化技术的引入，合理的改变了供水系统与电力系统的运行模式，实现变频自动化调节效果，降低不必要的能源浪费，实现良好的节能效果，促进社会的发展。