PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用

康金生

(遼寧永安建設(shè)發(fā)展有限公司,遼寧沈陽 110000)

0 引言

在我國生態(tài)文明建設(shè)工作不斷推進的過程中,國家對節(jié)能減排理念越來越重視。在不同領(lǐng)域發(fā)展過程中都倡導(dǎo)節(jié)能減排技術(shù)的有效應(yīng)用,從而推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而在電氣自動化設(shè)備應(yīng)用過程中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行出現(xiàn)應(yīng)用可以提高設(shè)備的整體性能,同時保障節(jié)能減排效果。

1 PLC變頻節(jié)能技術(shù)概述

在對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行應(yīng)用的過程中,需要明確該技術(shù)的主要應(yīng)用原理,才能夠確保電機自動化設(shè)備能夠正常運行。目前,我國使用的PLC變頻節(jié)能技術(shù)設(shè)備主要包括通風設(shè)備、電氣設(shè)備與其他設(shè)備上。一般電氣設(shè)備需要能夠長時間持續(xù)運行,而PLC變頻節(jié)能技術(shù)能夠滿足電氣自動化設(shè)備的運行要求,同時可以降低在電氣設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的能源消耗量。在PLC變頻節(jié)能技術(shù)具體的使用過程中可以快速完成電流轉(zhuǎn)換,可以利用半導(dǎo)體工件將相應(yīng)的電流信號轉(zhuǎn)化為直流電,利用逆變器完成電氣設(shè)備控制工作,可以根據(jù)電氣設(shè)備的實際狀態(tài)進行科學(xué)調(diào)整。從而保障電氣設(shè)備的調(diào)速能夠滿足電氣企業(yè)的運行需求。在對電氣設(shè)備進行控制時,可以利用電流頻率完成電氣設(shè)備轉(zhuǎn)速控制作業(yè),提高電氣設(shè)備的節(jié)能性能[1]。

通常情況下,變頻器主要包括變頻技術(shù)以及微電子技術(shù),可以根據(jù)電機工作電源頻率進行調(diào)整,從而對電動機等相關(guān)設(shè)備進行合理控制。變頻器的主要組成機構(gòu)包括整流單元、逆變電源、濾波單元、檢測單元、驅(qū)動單元以及制動單元等。在具體的使用過程中可以對電平進行改變,進而改變電源電壓,使其能夠按照電機的具體運行需求向電氣設(shè)備提供相應(yīng)的電源或者電壓支持,達到智能變頻和調(diào)速的目的。除此之外,在變頻器應(yīng)用過程中,還具有一些保護功能,能夠完成過流、過壓、過載保護,現(xiàn)階段,在自動化生產(chǎn)以及控制過程中,變頻器的應(yīng)用范圍越來越廣,可以在一定程度上提高電氣自動化設(shè)備的運行效率。

在變頻器調(diào)速控制過程中,需要確保電氣自動化設(shè)備能夠負載轉(zhuǎn)速,可以對供電電流頻率進行科學(xué)控制,同時根據(jù)相應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)需求,確保能夠為電機運行提供需要的電源。在轉(zhuǎn)速變化的基礎(chǔ)上可以確保電機持續(xù)高效運行,從而達到降低電氣自動化設(shè)備能耗,改善電機啟動效果的目的。還可以在一定程度上延長電機的使用壽命。除此之外,在電氣自動化設(shè)備運行過程中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行充分應(yīng)用,可以提高相關(guān)負載設(shè)備的精準度,例如將變頻技術(shù)應(yīng)用在泵類、風機等設(shè)備的驅(qū)動控制過程中,也能夠達到較好的節(jié)能減耗目的,設(shè)備的節(jié)電效率能夠達到30%～50%左右,具有突出的節(jié)能效果。

2 電氣自動化設(shè)備中PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

現(xiàn)階段,在PLC變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中,對提高電氣自動化設(shè)備的運行水平有積極幫助。其具體的應(yīng)用優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面:

2.1 PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程比較簡單方便

在電氣自動化設(shè)備控制過程中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行應(yīng)用,可以使工作人員在最短時間內(nèi)掌握相關(guān)技術(shù)的具體情況,充分發(fā)揮PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。在PLC變頻節(jié)能技術(shù)的實際應(yīng)用過程中,不需要與其他電氣設(shè)備進行聯(lián)系,可以對電氣設(shè)備進行直接自動化控制,保障電氣設(shè)備的控制效率和精準性。除此之外,能夠降低電氣設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的能耗,降低設(shè)備系統(tǒng)的安裝難度。與此同時,在電氣自動化設(shè)備控制系統(tǒng)中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行有效應(yīng)用,可以直接向工作人員展現(xiàn)簡單的操作界面,控制指令也比較明確清晰,方便工作人員在短時間內(nèi)熟悉相應(yīng)的操作流程和技術(shù)要求,可以在極大程度上降低在PLC變頻節(jié)能技術(shù)在使用過程中電氣自動化設(shè)備的操作失誤。對進一步提升PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果有積極幫助。并且對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行有效應(yīng)用還可以對電氣自動化設(shè)備的具體運行狀態(tài)進行監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)故障可以發(fā)出智能化指示,方便工作人員在故障發(fā)生的第一時間查找故障原因,并開展有效的維修工作。

2.2 PLC變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中可靠性相對較高

PLC變頻節(jié)能技術(shù)在具體應(yīng)用過程中,主要是依靠內(nèi)部大面積集成電路達到控制目的的。在實際設(shè)計過程中,可以利用對抗干擾處理工藝,保障電氣自動化設(shè)備運行的可靠性。在具體的工作中工作人員為了提高電氣設(shè)備硬件系統(tǒng)的抗干擾性能,會對輸入電路電源以及輸出電路電源等進行單獨接口設(shè)置,在極大程度上降低與其他設(shè)備運行產(chǎn)生的干擾。除此之外,在使用過程中可以屏蔽內(nèi)部電源或者利用穩(wěn)壓措施,保障電氣自動化設(shè)備在運行過程中的節(jié)能性以及穩(wěn)定性。并且在具體的工作中,工作人員還會根據(jù)環(huán)境的具體情況對可編程控制器進行密封處理以及接地處理,或者安裝抗震外殼,降低外界環(huán)境對其運行穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生的干擾。從而在最大程度上確保PLC變頻節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用。

2.3 PLC變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中的明顯優(yōu)勢

PLC變頻節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用可以提高電氣自動化設(shè)備的運行效率,達到節(jié)能降耗的目的。除此之外,其相關(guān)的功能也比較多,在電氣裝置中可以有效應(yīng)用,能夠適用電氣自動化設(shè)備比較復(fù)雜多樣的電氣控制需求,并且可以利用PLC變頻節(jié)能技術(shù)彌補傳統(tǒng)電氣設(shè)備在應(yīng)用過程中操作比較不復(fù)雜的問題,對提高電氣自動化水平有積極幫助。

3 PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,在我國空調(diào)系統(tǒng)不斷發(fā)展和設(shè)計的過程中,對PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。在空調(diào)系統(tǒng)中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行充分應(yīng)用,除了能夠發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能功效之外,對提高空調(diào)系統(tǒng)的整體運行水平也有積極幫助?，F(xiàn)階段,在建筑空調(diào)系統(tǒng)中,需要使用較多電氣自動化設(shè)備,空調(diào)能耗比較高,在傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用過程中,可能存在買得起但用不起的問題。而當前空調(diào)是比較普遍的家用電器,提高其節(jié)能水平至關(guān)重要。在當前的空調(diào)系統(tǒng)中,變頻節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為主要的市場競爭優(yōu)勢,利用有效的PLC變頻節(jié)能技術(shù)可以降低空調(diào)系統(tǒng)的整體能耗。在空調(diào)系統(tǒng)的具體應(yīng)用過程中,水系統(tǒng)與風系統(tǒng)是其兩大組成部分。在對變頻技術(shù)進行應(yīng)用時,可以利用電動二通閥對水系統(tǒng)的末端裝置進行科學(xué)調(diào)整,不斷調(diào)整其流量。并且設(shè)計過程中的冷水主管道和熱水主管道是獨立的冷凝管熱水,不會流經(jīng)同一管道,可以對能耗進行科學(xué)控制。此外,在冷熱式主管道中設(shè)計中,相關(guān)工作人員可以在空調(diào)系統(tǒng)主機房的分水器內(nèi)設(shè)計動態(tài)平衡閥,保證環(huán)路供水管配置的科學(xué)性和有效性。在這種情況下,冷水系統(tǒng)流量一旦變化,相關(guān)的供水管依然在平衡的狀態(tài)下運行。從而為系統(tǒng)智能提供必要的支持[2]。除此之外,還可以滿足供暖需求,在相關(guān)工作人員對空調(diào)系統(tǒng)進行安裝設(shè)計時,可以利用智能軟件安裝根據(jù)空調(diào)水泵電壓進行科學(xué)調(diào)節(jié)。而在相應(yīng)的通風系統(tǒng)中設(shè)計風機盤管系統(tǒng)與新風系統(tǒng),可以滿足空調(diào)的制冷與制熱需求,同時降低空調(diào)的整體能耗。PLC變頻節(jié)能技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的有效應(yīng)用是當前空調(diào)制造企業(yè)必須關(guān)注的重點內(nèi)容,也是提高空調(diào)制造企業(yè)市場競爭力的重要措施。根據(jù)市場的發(fā)展需求需要加強對變頻節(jié)能技術(shù)的研究與創(chuàng)新,才能夠提高空調(diào)系統(tǒng)的整體能效提高水平,保證空調(diào)能效達標,才能達到節(jié)能目的。為了能夠適應(yīng)空調(diào)的能效指標要求,在空調(diào)制造企業(yè)發(fā)展過程中不斷推進能效指標改造工作,利用科學(xué)有效的PLC變頻節(jié)能技術(shù)可以在一定程度上提高空調(diào)系統(tǒng)對PLC變頻節(jié)能變頻技術(shù)的應(yīng)用效果。例如在2017年LG中央空調(diào)推出的風冷多聯(lián)機產(chǎn)品,能效指標進一步提升,可以在保證節(jié)能減耗效果的同時,保證風冷多聯(lián)機產(chǎn)品的應(yīng)用性能。

3.2 在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

建筑內(nèi)部的照明系統(tǒng)也是電氣自動化設(shè)備的主要組成部分。在照明系統(tǒng)應(yīng)用過程中,電能消耗大是人們比較關(guān)注的問題。在照明系統(tǒng)中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行充分運用,可以對照明系統(tǒng)的具體情況進行有效改善,達到節(jié)約電能的目的。在傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)設(shè)計過程中,燈光長時間維持在一定亮度,而利用先進的變頻節(jié)能技術(shù),可以根據(jù)外界環(huán)境的具體變化需求對照明系統(tǒng)進行科學(xué)調(diào)整,從而降低電能消耗,充分發(fā)揮PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。PLC變頻節(jié)能技術(shù)的充分應(yīng)用能夠改善傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在的不足,為建筑內(nèi)部提供更加穩(wěn)定優(yōu)良的燈光,提高照明系統(tǒng)的應(yīng)用效果[3]。

3.3 在電梯系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,在電梯系統(tǒng)中對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行充分應(yīng)用是其在電氣自動化設(shè)備中的具體應(yīng)用表現(xiàn)之一。對PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電梯系統(tǒng)中的應(yīng)用情況進行分析,可以發(fā)現(xiàn)其具有較強的節(jié)能效益。電梯是城市化建設(shè)過程中不能缺少的重要電氣設(shè)備,運轉(zhuǎn)時間比較長,對其安全性和穩(wěn)定性要求要相對較高,并且電梯要隨時保持待機狀態(tài),在具體的設(shè)計中需要利用比較復(fù)雜的電氣設(shè)備,整體構(gòu)成也相對復(fù)雜,實際能耗相對較高。為了能夠提高電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果,在電梯設(shè)計過程中,必須保證電梯運行的安全性。同時要對變頻節(jié)能技術(shù)進行充分應(yīng)用,可以利用重物對曳引機拖動負載時產(chǎn)生的質(zhì)量變化等進行綜合分析,以此為基礎(chǔ),可以實現(xiàn)科學(xué)合理的重量調(diào)節(jié),使其能夠在降低電機系統(tǒng)整體能耗的基礎(chǔ)上,保證電梯運行安全與穩(wěn)定。通常情況下,在電梯啟動后,相關(guān)負載會產(chǎn)生一定變化,在這種情況下,電梯內(nèi)部的電動機功率和電流值不斷上升。而對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行充分應(yīng)用,可以保證電力系統(tǒng)的變動損耗值以及固定損耗值在合理的范圍內(nèi),保障電機良好的運行狀態(tài)。在這一技術(shù)的具體運用過程中,主要是對電梯機械動能以及三相交流變頻電壓進行合理控制,確保能夠滿足電梯在運行過程中需要的硬件系統(tǒng)的機械動能,同時利用控制芯片保證機械動能穩(wěn)定釋放[4]。

4 結(jié)語

總之,在當前的電氣自動化設(shè)備不斷發(fā)展過程中,對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行有效應(yīng)用至關(guān)重要。在對電氣自動化設(shè)備進行設(shè)置時,要根據(jù)電氣自動化設(shè)備的具體應(yīng)用要求科學(xué)合理的對PLC變頻節(jié)能技術(shù)進行有效應(yīng)用,在最大程度上電降低電氣中自動化設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的能源消耗。同時可以對電氣自動化設(shè)備進行科學(xué)管理和控制,在實際應(yīng)用中利用編程邏輯的方式,可以根據(jù)外在環(huán)境的變化以及電機自動化設(shè)備的實際狀態(tài)進行科學(xué)調(diào)節(jié)和控制。從而提高電力信號傳輸效率,保證電氣自動化設(shè)備的運行安全以及節(jié)能效果。