試論電氣自動化設備中PLC變頻節(jié)能技術的應用

朱長浩

摘 要 PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的運用，能夠有效提高電氣設備的工作效率，降低電氣設備的能耗，具有良好的節(jié)能作用。本文通過對PLC變頻節(jié)能技術的原理進行分析，探究了PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的具體應用。

關鍵詞 電氣自動化;PLC;節(jié)能

1PLC變頻節(jié)能技術的基本原理

變頻節(jié)能技術能夠有效地對電氣設備進行控制，對于PLC變頻節(jié)能技術一般多用于電梯、建筑電氣設備以及空調等設備中。它的基本原理就是利用半導體元件來控制電氣設備的工頻電流信號的變化，在對設備進行控制時，先將工頻電流信號轉換為其他頻率的信號，然后再將其轉換為直流電，減少設備之間的能量損耗，并利用逆變器對電路中的電壓與電流進行控制，達到對電氣設備的狀態(tài)的控制與調節(jié)，實現(xiàn)對電氣設備的調試，減少設備的能耗，保證電氣設備能夠自動的節(jié)能運轉。這樣就能夠使電氣設備既具備充足的動力保持運轉，還不至于導致能耗的浪費，PLC變頻節(jié)能技術的應用，不僅能夠有效地保證電氣設備的長時間運行，還能提升電氣設備的使用效率[1]。

2變頻節(jié)能技術簡介

2.1 工作原理

變頻節(jié)能技術最主要的功能是節(jié)約能耗。將它運用在電氣自動化設備中，可減少機電設備的能源消耗，使機電設備以最節(jié)能的方式正常運轉。它的核心元件是變頻器，可以將直流電逆變成不同頻率的交流電，然后再將交流電逆變成直流電，優(yōu)點是僅有電流頻率的改變，在轉換過程中不會消耗電能[2]。

2.2 變頻器主要內(nèi)容

變頻器是可將主頻電源逆變?yōu)榱硪活l率的電能控制裝置，主要利用了電力半導體元件的通斷作用。半導體是指常溫下導電性能介于導體與半導體之間的材料，其導電性可被人為控制，電阻率處于絕緣體與導體之間。當溫度升高時，電阻率指數(shù)減小;當溫度降低時，電阻率增大。變頻器是將固定電壓和頻率的交流電逆轉成可變交流電的控制裝置，逆轉過程可分為兩步。變頻器的優(yōu)點是變頻性能良好，缺點是造價成本高[1]。

3電氣自動化設備中PLC變頻節(jié)能技術的應用

當前，部分企業(yè)為了實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化，盡可能最大限度地滿足消費者的實際需求。通常情況下，會將電氣自動化控制設備應用到具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中，提高電氣自動化控制設備的實際運行效率，提高電氣企業(yè)的實際生產(chǎn)效率，加大對生產(chǎn)產(chǎn)品的科技投入，提高產(chǎn)品的科技含量。因此，基于當前企業(yè)發(fā)展的需要，只有不斷提升電氣自動化控制設備的可靠性，才能夠有效的保證其設備的運行效率，提高生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品服務質量，進而提升產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。

現(xiàn)代化信息技術和自動化控制科技的快速發(fā)展給港口的散貨裝卸工作提供了新的機遇。隨著自動化控制系統(tǒng)被普遍應用于我國的港口貨物卸載事業(yè)中，我國的碼頭運輸事業(yè)進入一個快速發(fā)展的階段，使港口有關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也邁向了一個新臺階。PLC變頻節(jié)能技術是具有很強的綜合性的技術，需要很多技術的支持與維護。因此，應該對其進行深入研究，使其更好地服務于我國港口散貨裝卸工作[3]。

3.1 港口散貨裝船系統(tǒng)

秦皇島港煤碼頭三期工程于1989年建成投產(chǎn)，設計年通過能力3000萬噸。主體設施有：3.5萬噸級泊位二個，10萬噸級泊位一個;碼頭后方設有六個大型儲煤場，堆場面積25.67萬平方米，設計堆存能力170萬噸。翻堆線由兩臺三翻式翻車機、兩臺堆料機組成;取裝作業(yè)線由五臺斗輪取料機、三臺移動式裝船機以及1臺堆取料機組成，單臺裝船機通過能力6000噸/小時，14萬噸的大型船舶可在24小時內(nèi)完成;總面積25萬平方米，設計堆存能力170萬噸。PLC變頻節(jié)能技術的應用，提高了裝船的效率，大大降低了電力及維修成本，增加了港口碼頭的經(jīng)濟效益[4]。

3.2 plc變頻技術在港口除塵環(huán)保方面的應用

對于輸送煤炭資源的港口，在其間堆放的煤炭隨風揚塵變化會帶來一系列環(huán)境污染問題。這類環(huán)境問題的一般治理方式是應用高壓灑水清理，一方面能夠防止粉塵的飛揚，另一個方面在夏季的時候能夠降低煤堆溫度、減少煤炭自燃現(xiàn)象。可編程邏輯控制在港口除塵中的應用能夠在確保除塵質量的基礎上實現(xiàn)對灑水操作的及時控制，降低港口除塵工作強度。由于電氣自動化控制設備具有較高的科技含量，因此設備的運行對操作技術人員提出了更高的要求。

操作技術人員專業(yè)技術水平的高低，在很大程度上嚴重影響著電氣自動化設備運營效率。因此，電氣企業(yè)要加強對操作人員的專業(yè)技能管理，對企業(yè)現(xiàn)有的人力資源進行優(yōu)化配置。根據(jù)電氣企業(yè)的實際情況，定期組織對操作員工的專業(yè)技能培訓。通過培訓的方式提升員工的專業(yè)技能，加強員工操作的規(guī)范性，強化操作技術人員對電氣設備的操作流程、操作要點等知識，不斷完善操作流程。此外，電氣企業(yè)還需要不斷完善員工考核制度，對操作技術人員進行定期的專業(yè)考核。只有通過考核的技術人員方可對設備進行操作生產(chǎn)，未通過專業(yè)考核的及技術人員，需要繼續(xù)參加企業(yè)培訓。通過對員工專業(yè)技能的提升，以此來提高電氣自動化控制設備的可靠性[5]。

4結束語

變頻節(jié)能技術隨著半導體電子設備的出現(xiàn)而出現(xiàn)，因為節(jié)能的優(yōu)點而不斷被應用到各大機電設備中，發(fā)展也越來越迅速。在我國，變頻節(jié)能技術被廣泛應用在港口煤碼頭裝卸作業(yè)中，節(jié)能效果顯著。但是，由于我國起步較晚，應用過程中存在規(guī)章制度不規(guī)范、管理水平低等問題，應針對這些問題建立并完善相關制度和規(guī)范，從而實現(xiàn)節(jié)能長效的目的。

參考文獻

[1] 張莉軍.變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用及其前景[J].機械管理開發(fā)，2017，（10）：117-118.

[2] 張洪革.變頻技術在現(xiàn)代電氣自動化中的應用實踐[J].建材與裝飾，2017，（15）：188-189.

[3] 樊曉波.變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用分析[J].機電工程技術，2018，（8）：224-227.

[4] 滿蘇爾江·伊比拉義木.PLC技術在電氣自動化設備中的應用策略研究[J].電工技術（理論與實踐），2015，（6）：146.

[5] 楊云程.工業(yè)電氣自動化中PLC電路的運用研究[J].南方農(nóng)機，2018，49（9）：180.