PLC與變頻器用于大中型企業(yè)電氣自動化控制的可行性

王彥田

(煙臺首鋼磁性材料股份有限公司，山東 煙臺 265500)

PLC就是指可編程邏輯控制器，一般來說，它就是一種應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上的可控制型計算機(jī)，它在硬件結(jié)構(gòu)組件方面食欲微型電腦相同的，都是由通信模塊、功能模塊、中央處理單元、電源以及存儲器等部分組成的。如今在大中型企業(yè)中，PLC與變頻器的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。因為PLC具備了配件齊全、操作簡單、性比價高以及編程容易等優(yōu)點，所以將其應(yīng)用在大中型企業(yè)中電氣自動化控制方面是具有可行性的。

一 在大中型企業(yè)的電氣自動化控制中應(yīng)用變頻器的可行性

要想利用控制開關(guān)來完成工頻電源的變化，就需要通過連接或切斷電力半導(dǎo)體的某些組件來實現(xiàn)，這種操作開關(guān)就是變頻器，而PLC編程平臺就是它的控制平臺，要想將其在大中型企業(yè)的電氣自動化控制方面的可行性分析出來，就需要從它的技術(shù)特點入手進(jìn)行研究。

第一，它的節(jié)能效果良好。變頻器按照負(fù)載的要求與范圍進(jìn)行設(shè)定，具有對電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷匹配的自動調(diào)節(jié)作用，這樣可以使大中型企業(yè)在各個生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備上的能耗得到降低，取得非常好的節(jié)能效果。從有關(guān)流體學(xué)的理論知識來看，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)的能耗間是具有立方關(guān)系的，如果電機(jī)的實際欲行速度為百分之八十的額定轉(zhuǎn)速，那么通過計算，我們就可以得出系統(tǒng)的能耗可降低到百分之五十，其節(jié)能效果十分顯著。

第二，相比于其他控制設(shè)備，PLC變頻器的操作更為簡單，也更容易進(jìn)行維護(hù)，同時其安全性能也十分可靠。因為它是將單元模塊化應(yīng)用在了運(yùn)行的過程當(dāng)中，所以其具有的高可靠性驅(qū)動電路可以保證單元模塊正常的運(yùn)行、保護(hù)與驅(qū)動，使其具有耐高溫、壽命長的特點。

第三，它的輸入諧波相對較小。因為科技的發(fā)展，變頻技術(shù)也隨之不斷改進(jìn)，所以如何在同一電網(wǎng)的不同電氣設(shè)備運(yùn)行時不出現(xiàn)諧波等干擾源就成了變頻器改進(jìn)的重點，而在使用PLC與變頻器的過程中則實現(xiàn)了這種技術(shù)，為諧波治理裝置的安裝減少了不必要的麻煩。

第四，它對電網(wǎng)的沖擊小。變頻器的電機(jī)起動方式是軟啟動，PLC在進(jìn)行現(xiàn)場的分析與工作時是根據(jù)現(xiàn)場的情況來進(jìn)行輸出的，這也就避免了電機(jī)的負(fù)荷壓力并實現(xiàn)了匹配工藝的操作，而在這個過程中，電流中并沒有出現(xiàn)沖擊波，這對保護(hù)電網(wǎng)、實現(xiàn)電網(wǎng)長時間使用來說非常有利。

第五，它具有故障提醒的功能。在變頻器的某個功率單元發(fā)生故障時，這個功能會啟動故障預(yù)警提醒信號，經(jīng)由相關(guān)的通訊電路將信息傳達(dá)到主控系統(tǒng)。再通過主控系統(tǒng)來對故障信號進(jìn)行分析，然后判斷出故障的種類，并在最短的時間內(nèi)對整個系統(tǒng)中的各種信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時將旁路中相關(guān)的故障單元切斷，以確保整個系統(tǒng)可以維持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在某些特殊的情況之下，有可能會出現(xiàn)因旁路影響過大致使系統(tǒng)減額運(yùn)行的現(xiàn)象，但是不論如何，利用變頻器可以保證系統(tǒng)不會因為某個功率單元出現(xiàn)故障而整體癱瘓，使生產(chǎn)受到影響。

二 通過變頻器與PLC來實現(xiàn)電氣自動化控制的作用

對于大中型企業(yè)來說，變頻器與PLC技術(shù)的成熟其意義與作用都是十分重要的。

第一，在過去，功率只要是達(dá)到200KW的電機(jī)設(shè)備一般采用的都是高壓供電的形式，然而高壓供電不但危險性大，而且操作與安裝都很不方便，檢修、維修與設(shè)備更新也和麻煩，已經(jīng)無法適應(yīng)社會發(fā)展的需要。而變頻器與PLC不但能將工作電壓調(diào)低，讓施工人員的工作效率得到提高，同時其較低的檢修率也使安全性能得到了增強(qiáng)。在多數(shù)情況下，功率在500KW以下的電機(jī)都可以使用低壓變頻設(shè)備。

第二，對傳統(tǒng)的從電網(wǎng)、控制柜、空氣開關(guān)、接觸器、熱保護(hù)到電機(jī)的模式進(jìn)行了改變，利用減少環(huán)節(jié)節(jié)點來提高元部件的利用率，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的加快，最終實現(xiàn)了成本的節(jié)約。

第三，在大中型企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，一般都需要大批量的進(jìn)行生產(chǎn)，而且在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，其每一條產(chǎn)業(yè)鏈都不會出現(xiàn)間斷。在過去的設(shè)備操作與運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因單元模塊故障而導(dǎo)致的運(yùn)行系統(tǒng)全面癱瘓，變頻器與PLC的應(yīng)用則使這一問題得到了解決，在生產(chǎn)時，只需要將壞掉的設(shè)備停止即可，而其他的單元模塊仍舊可以繼續(xù)運(yùn)行，這樣不但使商品的生產(chǎn)率得到了提高，同時還使生產(chǎn)的正常運(yùn)行得到了保障。

第四，變頻器與PLC在進(jìn)行大中型企業(yè)的電氣自動化控制的過程中，可以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)與高效性生產(chǎn)，還可以同時進(jìn)行多設(shè)備運(yùn)行，這對主控系統(tǒng)實施多形式操控更為有利。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU單元具有十分重要的地位，它對數(shù)據(jù)的傳輸、接受、分析與反饋都非常有利，并且能夠使整體性的自動化與系統(tǒng)化得以實現(xiàn)。

第五，簡單的操作界面與界面控制、及時的故障預(yù)警、以及對按照實際情況對元件進(jìn)行分析、切斷與復(fù)位。

三 在大中型企業(yè)中變頻器與PLC的應(yīng)用

雖然變頻器與PLC應(yīng)用在大中型企業(yè)中有著十分明顯的可行性，但是在實際操作的過程中。我們?nèi)砸獙σ韵聠栴}加以關(guān)注。

第一，要以企業(yè)的生產(chǎn)特點為基礎(chǔ)，了解CPU在功能上具有的特點，碧昂根據(jù)CPU的不同功能來進(jìn)行分配，讓它能夠保證企業(yè)生產(chǎn)線的運(yùn)行正常，并且讓其可以進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)預(yù)算、數(shù)據(jù)處理與信息轉(zhuǎn)換。

第二，PLC系統(tǒng)是能夠在使用的過程中不斷的進(jìn)行升級的，這使它在現(xiàn)場的應(yīng)用中屢屢獲得好評，它不但實現(xiàn)了故障處理、儀表測試、電氣設(shè)備以及工藝過程的功能，同時也實現(xiàn)了閥門自動化、壓力控制與溫度保護(hù)等電氣自動化操作界面的控制，更讓生產(chǎn)線控制平臺實現(xiàn)了系統(tǒng)化、界面化與簡單化，從而使工作流程得到優(yōu)化，這對生產(chǎn)的安全性能是十分有利的。

第三，PLC控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中具有很強(qiáng)的抗干擾性，它不但可以讓輸入到諧波中的沖擊減少，同時還能讓各種變頻設(shè)備得到進(jìn)一步的完善，最終使它的抗干擾能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

四 總結(jié)

在大中型企業(yè)中，PLC與變頻器進(jìn)行電氣自動化控制時已經(jīng)將其可行性與可操作性充分的展現(xiàn)出來了，它們不但促進(jìn)了企業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，同時也對企業(yè)生產(chǎn)的操作系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，使生產(chǎn)成本降低、生存率與個人勞動生產(chǎn)率得到提高。