基于PLC與變頻器的調(diào)速自動化在節(jié)能工程中的應(yīng)用分析

張念華

（大慶油田有限責(zé)任公司第二廠采油廠第二作業(yè)區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

在我國科技水平的大力發(fā)展中，自動化技術(shù)的應(yīng)用，改變了各個領(lǐng)域的工作狀態(tài)，為人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利條件，同時，也推動了城市的發(fā)展。自動化技術(shù)與一體化技術(shù)在電廠節(jié)能工程中的應(yīng)用，實現(xiàn)了良好的節(jié)能效果，采用PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)是未來的主要發(fā)展方向，利用PLC來實現(xiàn)電廠中各個系統(tǒng)的控制，同時，利用變頻器實現(xiàn)技能控制，對電力能源的利用效率提升也具有重要意義。

1 PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的意義

1.1 PLC與變頻器的發(fā)展

縱觀我國科技發(fā)展歷程，早在20世紀80年代，世界電工委員會就全面引入和推廣了PLC與變頻器，作為一種先進的電子裝置，在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，并且在實際作業(yè)中也發(fā)揮出了良好的效果。PLC的應(yīng)用主要是通過對數(shù)字運算的合理設(shè)計，從而實現(xiàn)控制操作的，將提前編制好的程序存儲器中，在系統(tǒng)內(nèi)部進行邏輯運算等一系列指令，并通過數(shù)字或模擬的方式輸出，實現(xiàn)機械控制效果。而對于變頻器來說，主要是實現(xiàn)微電子技術(shù)與變頻技術(shù)的有效融合，利用變頻的優(yōu)勢，改變工作電源的頻率與幅度，實現(xiàn)交流電動機的控制效果，在節(jié)能工程中變頻器也能表現(xiàn)出良好的效果，主要可以實現(xiàn)電機電流的啟?？刂?，降低波動電壓現(xiàn)象，應(yīng)用功率較低，同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)運動速度的控制效果，轉(zhuǎn)矩極限調(diào)節(jié)，降低能源損耗。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

在節(jié)能工程領(lǐng)域中，PLC的基本結(jié)構(gòu)主要分為三個部分，分別為電源系統(tǒng)、處理器和存儲器。其中最重要的部分就是電源，在系統(tǒng)中肩負著重要的功能，如果電源的可靠性較差，很難保證PLC的穩(wěn)定運行，所以，在PLC的系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)該高度關(guān)注電源的制造水平，通常電源電壓的波動幅度在10%～15%。此外，在PLC的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，處理器也起到了關(guān)鍵性的作用，通過PLC程序的控制，處理器可以實現(xiàn)編程器鍵入數(shù)據(jù)的接受，同時，能夠檢查電源和存儲器等設(shè)備的狀態(tài)，診斷程序中的錯誤信息。最后，存儲器可以實現(xiàn)PLC洗的用戶程序與系統(tǒng)程序存儲，并且包括輸入輸出接口、定位模塊、功能模塊和通信模塊。

1.3 PLC與變頻器的工作流程

在各個領(lǐng)域的節(jié)能工程中，當PLC與變頻器開始運行時，其工作流程主要包括三個環(huán)節(jié)，首先，是進行輸入信息的采樣，采集輸入信息；其次，是程序執(zhí)行，利用PLC與變頻器系統(tǒng)執(zhí)行輸入的程序；最后，時進行輸出刷新，當完成這三個工作內(nèi)容后，處理器會通過一定的掃描速度，再次執(zhí)行這個工作流程。

PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)在節(jié)能系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的應(yīng)用效果，通過合理的控制泵站供水系統(tǒng)和風(fēng)機節(jié)能系統(tǒng)，能夠達到良好的節(jié)能效果，降低電力能源的損耗與浪費，促進我國節(jié)能水平的提升。

2 泵站供水系統(tǒng)中的自動化控制效果

隨著我國能源問題的不斷緊張，給人們的生活帶來了巨大的困擾，不利于社會的發(fā)展，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，近幾年我國人均用水量不斷增長，同比2012年增長了45%，而工業(yè)用水量的增長率最高，我國工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，用水量也會不斷上升，此外，水資源的污染也是造成水資源減少的主要因素，人們的生產(chǎn)和生活都離不開水資源，就我國當前的水環(huán)境問題來看，節(jié)約用水勢在必行，積極開展水資源節(jié)能工程已經(jīng)成為社會的主要問題。在此過程中，不但要提高全民節(jié)約用水意識，努力做好追資源節(jié)約宣傳工作，更重要的是，研究出良好的水資源節(jié)約技術(shù)和設(shè)備，將先進的節(jié)能工程技術(shù)引入到水資源控制領(lǐng)域，充分提高水資源的利用率，降低供水環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的水資源浪費，促進供水系統(tǒng)的高效運行。在我國當前的泵站供水系統(tǒng)中，對于一些人口密度大的城市來說，當涌水高峰期出現(xiàn)時，經(jīng)常出現(xiàn)供水量不足的現(xiàn)象，從而影響城市水壓管網(wǎng)波動，但是，當過了用水高峰期后，水壓力又會過高，造成不必要的水資源浪費，此外，也經(jīng)常由于泵站系統(tǒng)事故的發(fā)生，造成水資源泄露等現(xiàn)象，例如，水管爆裂等問題，給人們的生活帶來巨大的影響，同時，也不利于水資源的合理利用。

通過PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的引入，可以有效地解決泵站供水系統(tǒng)問題，使城市供水更加穩(wěn)定，在PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用中，主要以PLC技術(shù)作為控制中心，將變頻器作為調(diào)速設(shè)備，構(gòu)建出完善的雙恒壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)良好的供水控制系統(tǒng)，利用PLC技術(shù)來實現(xiàn)供水硬件的簡化，降低硬件故障問題，同時，也有效地減少了水資源浪費的問題，提高了供水系統(tǒng)的可靠運行效果。此外，隨著計算機技術(shù)的引入，實現(xiàn)了遠程控制效果，同時，也能夠全面解決高層建筑與居民小區(qū)的供水問題。

在以往的恒速泵控制系統(tǒng)中，能夠依靠節(jié)流的自動化調(diào)節(jié)來保證系統(tǒng)內(nèi)部水壓的穩(wěn)定性，但是，在此過程中也存在一定的缺陷，主要由于供水壓力波動比較大、節(jié)能環(huán)保問題以及用電效率問題引發(fā)的能源損耗嚴重，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定水壓效果，但是，達不到良好的節(jié)能效果。隨著PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的引入，改變了傳統(tǒng)恒速泵系統(tǒng)的弊端，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)良好的計算出壓力值控制量，并將計算數(shù)值輸入到變頻器內(nèi)，合理地控制供水系統(tǒng)，變頻器準確的控制水泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒壓調(diào)節(jié)效果。PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠提高泵站供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時，實現(xiàn)了自動化技術(shù)的應(yīng)用，達到良好的節(jié)能效果。因此，PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)在水資源節(jié)能工程中展現(xiàn)出良好的應(yīng)用優(yōu)勢，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。

3 風(fēng)機節(jié)能系統(tǒng)中PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的應(yīng)用

除了水資源以外，電力資源也是人類賴以生存的重要能源，電力能源可以為人們創(chuàng)造良好的工作與生活條件，同時，也是我國經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)的主要能源。但是，我國現(xiàn)階段的電力資源緊缺問題十分嚴重，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是人們生活，對電力能源的需求量都在不斷擴，為此，在大力推進電能生產(chǎn)的背景下，還應(yīng)該注重電力能源的節(jié)約，降低電能損耗，保護生態(tài)環(huán)境，滿足人們對電能的需求，提高電廠電力資源的利用率與轉(zhuǎn)化率，促進國名晉級的穩(wěn)定發(fā)展。電力能源的發(fā)展對人們的生活水平與國民經(jīng)濟發(fā)展都具有重要影響，同時也對國家的安全起到?jīng)Q定性作用，就現(xiàn)階段的情況來看，如果還不能合理地控制電能的轉(zhuǎn)化過程，一味地高消耗、高浪費，不但影響人們的電力資源使用，限制社會的經(jīng)濟發(fā)展，同時，對我們賴以生存的自然環(huán)境造成巨大的破壞。因此，大力發(fā)展電力節(jié)能工程是勢在必行。

對于我國電力產(chǎn)業(yè)來說，如今面臨著巨大的考驗，如何做好電力領(lǐng)域的節(jié)能工程十分重要，全面提升電能的利用率，杜絕電能的過度消耗與浪費，避免在能源生產(chǎn)、配送以及調(diào)度等多個環(huán)節(jié)中的損耗，提高電力資源的節(jié)能效果。為此，我國電力企業(yè)必須合理的引入先進的節(jié)能控制技術(shù)，通過PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了電廠風(fēng)機系統(tǒng)的自動化控制與調(diào)節(jié)，達到了良好的節(jié)能效果。

通過PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建力良好的風(fēng)機節(jié)能系統(tǒng)，通過自動化控制的應(yīng)用，有效地降低風(fēng)機能夠，實現(xiàn)了電力資源節(jié)約與環(huán)境保護的效果。

對于風(fēng)機控制系統(tǒng)來說，能耗的產(chǎn)值主要來源于電能利用效率太低，從而導(dǎo)致電能浪費，傳統(tǒng)的風(fēng)機系統(tǒng)很難解決這一問題。通過PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的引入，以PLC為核心技術(shù)，并將變頻器作為基礎(chǔ)設(shè)施，有效地降低風(fēng)機控制系統(tǒng)的能源損耗，由于變頻調(diào)速控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況進行自我調(diào)節(jié)，并設(shè)置準確的頻率，對信號實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，同時，直接作用到電擊傷，形成良好的調(diào)節(jié)曲線，通過低速變頻運行模式，根據(jù)實際運行情況來調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)節(jié)能效果，降低風(fēng)機的功率效率，達到良好的節(jié)能效果。

采用PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的應(yīng)用后，對點成風(fēng)機控制系統(tǒng)實現(xiàn)了良好的技術(shù)改造，全面降低了風(fēng)機的實際功率，減少設(shè)備運行的能源損耗，例如，一臺150kW的風(fēng)機控制系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC與變頻器的調(diào)速自動化設(shè)備，可以快速地降低電能損耗，同時，提高了電廠的經(jīng)濟效益，促進了社會的穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，就我國當前的能源問題與環(huán)境問題來看，節(jié)能工程理念的推行至關(guān)重要，水資源和電力資源都是人們生活中的重要能源，為了更好地提高能源的利用率，降低能源損耗，通過PLC與變頻器的調(diào)速自動化技術(shù)的引入，合理的改變了供水系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的運行模式，實現(xiàn)變頻自動化調(diào)節(jié)效果，降低不必要的能源浪費，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果，促進社會的發(fā)展。