PLC、变频器实现电气自动化控制的构想

王文豪 景永明 代杰 孔祥发

青海盐湖镁业有限公司 青海 格尔木 816000

摘要：随着社会的不断发展，许多先进的科学技术也变得越来越普及，在很多大中型企业中，电气设备自动化控制技术的应用越来越广泛。PLC和变频器技术对于电器自动化管理与控制系统的改造具有十分重要的作用。本文将PLC、变频器实现电气自动化控制的构想进行分析。

关键词：PLC 变频器 电气自动化控制

在现代企业发展的过程中，尤其是对于一些工业类企业，电气设备的应用变得越来越广泛。对于一些大型企业而言，电气设备的能源消耗在其成本中占据了很大的比例，这样不仅不利于企业经济效益的增长，同时就现阶段“节能减排”的发展理念也存在冲突，因此利用PLC和变频器进行电气自动化控制在这类企业中得到了广泛的重视。1 PLC、变频器概述1.1 PLC和变频器简介

PLC是一种专用于工业环境下的数字运算操作电子系统，其中采用了可编程的存储器，可以对程序进行储存，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数等面向用户的指令，通过数字或是模拟式的输入与输出实现对机械运行以及生产作业的控制[1]。PLC具有较强的抗干扰能力，可靠性更强，因此其在工业控制中的应用范围逐渐扩大，并且在不断应用实践的过程中形成了多种规模不同的系列产品，能够适用于多种不同规模的工业控制场合。当前阶段，PLC的应用已经涉及到了石油、化工、机械、钢铁、电力等多个行业，在数据处理、过程控制、模拟量控制等领域发挥着重要的作用。变频器则是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源转化为另一频率的电能控制装置，其主要功能包括变频调速、改变功率因数、提高运转精度等[2]。通常情况下，变频器主要包括制动单元、整流、逆变、驱动单元、滤波、检测单元等构成部分，可以根据电机的实际需要为其提供相应的电压，在节能和调速方面具有较大的优势。除此之外，变频器在过流、过压以及过载保护方面也发挥着有效的作用，其调速范围大、连续调节、转速平滑、负载适用性强等优点使得其在许多领域都得到了有效的应用。1.2 PLC、变频器联合应用的优势分析

PLC具有体积小、编程便捷、可靠性高等特征，利用PLC联机控制变频器是现阶段工业自动化系统应用的常见形式，是实现半自动化或是全自动化控制的有效途径[3]。其优势具体体现在以下几个方面：首先，具有较强的节能效果。变频器能够基于不同的负载以及需求，对负荷进行合理匹配，同时对电机的转速进行自动调节，这样可以实现电气设备运行消耗电能的大幅度下降，获得较好的节能效果。其次，有效的降低电网受到的冲击。通过变频器启动电机采用的是软启动的方式，通过可编程的PLC结合电机现场工作的启动时间曲线编辑输入，这样既能够使负载后的电机可以达到工艺生产和负载要求，又能够避免电机启动时产生的冲击电流，保障电网的安全稳定运行。再次，输入谐波较小。目前，在最先进的变频技术的支持下，大部分变频器都已经可以实现在运行的过程中不会对同一电网中其他电器设备造成谐波干扰。同时，部分变频设备还能够有效的防止自身和其他变频调速装置产生串联干扰现象，这样一来就免除了用户另配谐波治理装置的必要。再次，维护便捷、安全可靠。变频器具备单元模块化功能为后期维护和维修提供了极大的便利。同时，单元模块的驱动和保护都采用了具有较高可靠性的驱动电路，使得电子元件的安全性能大幅度提升。最后，对单元旁路故障进行提醒。在实际生产中，如果变频器的功率单元出现故障，其单元旁路故障提醒功能就会发动，向主控系统发送故障报警信号，对故障进行分析和判断，及时采取信号调节措施或是切断故障单元的方法恢复系统的正常运行。2 PLC、变频器实现电气自动化控制

随着PLC和变频技术的不断发展，其得到的重视越来越高，应用范围也在持续拓展，为了适应不断更新的电力电子设备，变频技术也在不断更新和发展，为大中型企业电气自动化的实现提供了有力的支撑。PLC和变频器在电气自动化控制中发挥着明显的积极意义。首先，不同于传统大功率电机设备采用的高压供电方式，采用PLC配合变频器工作可以有效的降低电机工作电压，这样不仅可以促进工作效率和工作安全性的提高，同时也为实际操作以及设备检修提供了极大的便利。其次，PLC和变频器的配合应用取代了传统的“电网—控制柜—空气开关—接触器—热保护—电机”的运作模式，由于减少了环节节点的数量，使得元部件的利用率得到了有效提升，实现了成本的节约。再次，PLC和变频器配合的控制方式可以支持规模化生产，即多台设备同时运行，同时还能够实现多种操作形式以及故障预警功能。最后，PLC和变频器配合使用消除了传统生产作业中单元模块故障导致系统整体瘫痪的隐患，若是某一模块出现故障，只需关停存在故障的设备即可，其他单元模块依旧可以正常运行，这种形式使得生产效率出现了大幅度的提升，为大批量生产提供了支持。3 结束语 

综上所述，PLC和变频器配合使用在电气自动化控制中发挥出了显著的作用，不仅实现了生产效率的提升，同时也提高了运行安全性，降低了成本，为检修维护提供了极大便利，具有较高的应用推广价值。参考文献  

[1]朱琴. PLC、变频器实现电气自动化控制的构想分析[J]. 信息通信，2013（3）：47.

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