电气设备自动化控制之PLC 与变频器应用

张家口宣钢机电工程有限公司 河北宣化 075100

随着我国工业技术的不断发展，生产中对于电气设备的自动化控制技术重视程度也越来越高，在原有设备的基础上，不断增强自动化水平，已经成为了推动产业发展的重要手段之一。随着电气设备中的变频器和PLC 的不断应用，设备的自动化控制质量和效率都有了长足的进步，对于工作人员的生命安全保障也越来越高，为我国的产业自动化及未来的智能化提供了坚实的基础。

1 PLC 和变频器的应用价值分析

1.1 提高了电气设备自动化控制系统的数据存储能力

由于可编程控制器系统属于计算机应用技术领域的研究范畴，同时PLC 所应用的存储器结构是独立的，所以电气设备与PLC 连接时，并不需要为PLC 单独设立一个存储空间，这种分布式的存储方式可以使计算速度更快，也可以使整个系统的存储空间更大，安装起来也更加方便。这种结构可以将电气设备运行过程中的各项历史数据完整清晰的记录下来，一旦发现各种问题，可以根据历史记录，及时的判断出电气设备可能出现的故障，避免了PLC 设备的存储压力。

1.2 提高了电气设备自动化控制系统的智能水平

在电气设备自动化控制过程中采用变频器和可编程控制器技术，可以提高工业生产中的设备运行效率，保障产品的生产周期，同时应用上述方法，也可以使电气设备的自动化甚至智能化水平更进一步，解放生产力，避免了人工操作设备可能带来的潜在危险。可编程控制器技术主要是通过软件编程的方式来带动系统的整体运行，保证事先编制完成的程序，能够指挥系统按照流程工作，并且控制器中的中央处理器可以分析和整理系统产生的各项数据，最终将各项指令完整无误的传递给执行部分，这样即可稳定可靠的将各项数据传输到位。对于变频器来说，在系统的工作过程中主要是为电机等执行机构提供合适的电压，并且在系统运行过程中，适当的控制不同环节的电压来保证系统能够流畅的稳定运行。

2 PLC 与变频器在电气设备自动化控制中的应用要点

2.1 电气设备的电压控制要点

电压控制在进行设备自动化的控制过程中是十分重要的，大型的功率电机设备在使用过程中往往采用高电压直接供电，从而造成系统的过电压危险性大大增加，也对工作人员的人身安全带来了一定程度的威胁，维护起来也更加的繁琐。而采用变频器和PLC 可以控制和转换电压，通过控制设备系统的工作电压，来使得操作的安全系数大大提高。

2.2 可以控制设备的运行成本

在以往的电气设备自动化控制过程中，往往需要通过控制柜、开关、热保护和接触器等装置的连接才能驱动电气设备的电机，多环节造成了能源的浪费。而通过变频器和PLC，在整个控制系统中的应用可以降低能源损耗，减少节点元器件的布置，使得设备在运行过程中的成本得到控制，也降低了整个系统的热效应，避免了系统发热引起的火灾。

2.3 可以实现故障的预警功能

在工业生产过程中，为了实现大规模和高效率，往往需要多台设备联动工作，而该系统一旦某一个环节出现问题，那么整个系统都将停摆，影响了生产线的运行，严重情况甚至会造成电气设备的不可逆损伤。而在电气设备自动化控制系统中加入PLC 和变频器，那么就可以实现简洁化的操作控制流程，通过一台大脑——PLC，即可实现故障的预先警报和定位，一旦系统出现过热或其他非正常信号即可及时切断整个系统的运行，避免了设备的进一步损坏。

2.4 可以实现开关量的控制

在应用可编程控制器技术过程中，可以缩短虚拟继电器的反应时间。例如，在采用可编程控制器控制断路器时，传统的断路器主要是采用继电器控制，反应的时间相对较长，而采用可编程控制器可以极大程度地提高控制的精度和速度，体现出了可编程控制器在开关量控制中的使用价值。

2.5 在闭环控制中的应用分析

可编程控制器在闭环控制中的应用，主要是指在转速测量过程中可以更加科学的控制调节器。在闭环控制时，主要是通过电子调节、转速测量、电液执行来实现闭环控制，PLC 在闭环控制中的应用优势主要体现在打开动力泵以后，该技术可以仔细的记录动力泵的运行时间，同时在经过了详细的数据采集和处理以后，选择出最佳的主泵和备用泵，然后在后续操作时，仅仅转为手动挡控制即可，可以看出，PLC 技术的使用使得操作相对比较简单，同时也可以提高闭环控制系统的运行效率。

2.6 在数控系统中的应用分析

对数控系统进行分析就会发现，其不仅是比较复杂的，而且不仅仅是存在直线性，也包括连续型与点位型。PLC 和变频器在数控系统中的应用，不仅可以使数控系统的功能更加完善，同时还可以使数控系统的全功能型数控装置运行的更加良好。除此之外，相对于单片机控制系统来说，PLC 在数控系统中的应用，还可以提高整个系统的抗干扰能力，避免光电效应对系统的运行产生影响。

3 结语

综上所述，作为当今电气设备自动化控制系统中的重要组成部分，变频器和PLC 的应用使得当前的控制系统相对于传统的控制系统的精度和灵敏度大大加强，同时运行的稳定性和抗干扰能力也更高，节约了生产线的运行成本，降低了故障发生概率，这对于推动电气设备自动化控制的发展有着重要的作用。