PLC和變頻器實現(xiàn)電氣自動化控制的分析

茆林艷

（江蘇省鹽城技師學院，江蘇 鹽城 224000）

0 引言

PLC和變頻器是計算機技術的產物，它們與傳統(tǒng)控制技術的結合，能夠大大加強對電氣自動化的控制。尤其是在信息技術不斷發(fā)展的背景下，以前的設備和技術已經不能滿足電氣企業(yè)發(fā)展的要求，要想在未來進一步實現(xiàn)自動化控制，就要對PLC、變頻器的特點進行分析，從結構等角度出發(fā)，加強它們在電氣化系統(tǒng)中的應用，從而進一步提高我國電氣化自動控制的效果。

1 PLC的工作原理和優(yōu)勢

PLC不但是一種可編程邏輯控制器，還是一種數字運算的電子系統(tǒng)，所以它能對具體工作過程中的數字信息進行整合。如今，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對電氣質量的要求也越來越高，為了實現(xiàn)對電氣化的自動控制，相關企業(yè)加強了對PLC的應用。這種設備在具體的工作過程中，主要采用一類可編程的存儲器。目前，PLC在中型電氣企業(yè)的發(fā)展過程中都得到了一定的應用，由于這種設備具有操作簡單等優(yōu)勢，所以工作人員在較短的時間內就能夠掌握相關的操作技能，進而實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的自動化控制[1]。

PLC在具體工作過程中的應用，不僅彌補了傳統(tǒng)系統(tǒng)電氣控制過程中的不足，還大大提高了電氣設備的工作效率，增加了監(jiān)測監(jiān)控，能夠避免系統(tǒng)在實際的運行過程中出現(xiàn)故障等問題。此外，PLC 變頻節(jié)能技術還能直接檢測出事故發(fā)生的位置，然后通過相關的措施對其進行處理和控制，將電氣系統(tǒng)在運行過程中的損失降到最低，從而不斷地優(yōu)化能源消耗的結構，避免造成能源的浪費，系統(tǒng)流程如圖1所示。

2 變頻控制節(jié)能技術

2.1 變頻節(jié)能

在我國科學技術不斷發(fā)展的背景下，為了進一步實現(xiàn)電氣工程的自動化，加強對PLC和變頻器的合理應用，技術人員從電流與水流等能量消耗方面出發(fā)，對PLC、變頻器的原理和特點進行了分析。其中，變頻控制技術是電氣化系統(tǒng)中的主要技術之一，更是保證變頻器合理運行的基礎，相關技術人員在對其進行研究的時候可以考慮水流的相關原理，根據流體力學的公式對其進行完善。從“功率=流量×壓力”這個公式中我們明顯看出，功率的大小和流量呈正比。因此，電流也是一樣的，技術人員可以結合電流的特點，分析能源損耗的原因。

圖1 系統(tǒng)軟件流程

為了有效減少電機的能源損耗，技術人員還可以從電機的轉速等角度入手，利用PLC、變頻器將其轉速降下來。變頻控制技術在具體工作過程中的應用，還能夠為工作人員節(jié)省一定的工作時間，降低電機的轉速，加強對電氣系統(tǒng)的節(jié)能控制，從而減少能源的消耗。

2.2 分析大功率變頻軟啟動節(jié)能

相關的技術人員為了實現(xiàn)對電氣化的自動控制，加強對PLC、變頻器的合理應用，在使用PLC、變頻器的時候會采取加大功率的方式來提高自動化效果。為了進一步驗證PLC、變頻器應用的安全行性，技術人員對大功率變頻器進行了分析，發(fā)現(xiàn)它的啟動方式有硬啟動和軟啟動。在硬啟動過程中，所產生的瞬間電流比較大，是額定電流的4～7倍，所以如果在對其進行應用的時候，長期對其進行硬啟動會嚴重影響相關設備和電源線路的安全性[2]。

如果在應用電機時，技術人員發(fā)現(xiàn)功率過大，依舊應用傳統(tǒng)啟動方式，會對電網造成一定的沖擊。然而，電機變頻軟啟動的應用，能夠對電流等進行控制，技術人員可以通過變頻調節(jié)功能，進而對電機啟動時候的電流進行有效控制，避免能源的損耗。

3 PLC、變頻器實現(xiàn)電氣自動化控制的措施

3.1 加強PLC與變頻器的聯(lián)合應用

目前，在對PLC進行研究的過程中，由于它是一種可編輯邏輯控制器，所以具有非常好的運算能力，能夠對電氣系統(tǒng)運行過程中所產生的數字信息進行計算和整合，這種技術與變頻機的聯(lián)合應用，更能提高電氣系統(tǒng)的運行效果。特別是在我國科學技術不斷發(fā)展的背景下，這兩種設備的聯(lián)合應用，不僅是對傳統(tǒng)技術的創(chuàng)新，更為電氣企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了基礎[3]。

由于以前的電氣設備在應用過程中有很大的危險性，更不能加強電氣自動化，所以技術人員必須對其進行完善和創(chuàng)新，將PLC與變頻器連接，創(chuàng)新啟動方式。同時，PLC和變頻器的聯(lián)合應用，在提高相關設備安全性的同時，還減少了人員傷亡等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 利用PLC、變頻器，減少中間環(huán)節(jié)

由于電氣工程比較復雜，所涉及的設備和操作步驟也非常多，為了減少人為操作對電氣系統(tǒng)帶來的影響，一定要加強對電氣化的自動控制。技術人員通過對PLC與變頻器的分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間主要是通過計算機控制變頻器的方式進行連接的，所以變頻器在控制其他設備的同時，還能加強對電流等內容的控制。

這種模式在實際工作過程中的應用，減少了中間過程中會消耗的電力，促進了設備的運行速度，節(jié)約了一定的經濟成本。如，PLC與變頻器在照明系統(tǒng)中的應用，可以在提高照明系統(tǒng)實際運行效率的同時，加強對它的自動化控制，讓人們在實際的生活中能夠最大限度地節(jié)約資源。

3.3 結合計算機智能化操作，合理應用PLC與變頻器

由于計算機是PLC與變頻器的主要體現(xiàn)形式，所以在對其進行應用的時候，技術人員可以實現(xiàn)對計算機的智能化操作，利用計算機等設備加強對PLC與變頻器的控制，對設備中經常出現(xiàn)的故障進行檢驗。此外，計算機還能夠通過電流的變化了解導致設備出現(xiàn)故障的因素，然后制定出合理的處理計劃。

可以說計算機技術與PLC和變頻器的有效結合，進一步加強了電氣化的自動控制。由于在對以前的設備進行操作的時候，沒有計算機等先進技術的支持，所以在實際的操作過程中會因為單元模塊出現(xiàn)故障，進而導致全部系統(tǒng)都受到影響。

此外，PLC與變頻器在具體電氣工程中的應用，還為工廠的安全運行提供了基礎。眾所周知，工廠的設備一般都是進行連續(xù)工作的，如果在實際的工作過程中，其中的某一個環(huán)節(jié)出了錯誤，就會對整個電氣系統(tǒng)帶來影響，更不利于對系統(tǒng)自動化的控制，嚴重情況下還會帶來巨大的經濟損失。因此，加強PLC與變頻器的應用，利用計算機對其進行控制，能夠及時地檢測出發(fā)生故障的部位，停止故障部位運行，進而減少不必要的經濟損失。

綜上所述，科學技術作為第一生產力，我們要對其進行不斷的創(chuàng)新。特別是電氣企業(yè)在實際的發(fā)展過程中，要想實現(xiàn)電氣自動化控制，就要加強對PLC與變頻器的聯(lián)合應用，對PLC和變頻器的優(yōu)勢以及工作原理進行分析，加強對這兩種設備的完善和創(chuàng)新，從而進一步促進我國電氣企業(yè)在社會經濟中的穩(wěn)定發(fā)展。