華心怡

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無(wú)錫分院，江蘇 無(wú)錫 214073）

與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，PLC自動(dòng)化技術(shù)具有強(qiáng)大的使用功能和自身的穩(wěn)定可靠性，而且綜合價(jià)值比較高。在變頻器中引入PLC自動(dòng)控制技術(shù)，可以對(duì)傳統(tǒng)直流調(diào)速方式進(jìn)行升級(jí)改造，保證繼電器系統(tǒng)中各個(gè)觸電安裝的準(zhǔn)確性和參數(shù)要求，提高變頻器人機(jī)交互功能，滿足生產(chǎn)領(lǐng)域的需要。換言之，在變頻器使用過(guò)程中，運(yùn)用PLC技術(shù)，可以提升系統(tǒng)運(yùn)行速率，優(yōu)化變頻器使用功能。

1 變頻器常見(jiàn)故障問(wèn)題

1.1 加減速的過(guò)電流故障問(wèn)題

一般而言，企業(yè)所使用的變頻器功率是固定的，大致為75kW，但是在設(shè)備運(yùn)行期間，這一功率似乎并不適應(yīng)，時(shí)常出現(xiàn)過(guò)電流故障，工作質(zhì)量也因此有所下滑。至于過(guò)電流故障問(wèn)題可分為加速過(guò)電流故障問(wèn)題和減速過(guò)電流故障問(wèn)題，前者出現(xiàn)的原因是變頻器加速時(shí)期速度上升極快，從而受到轉(zhuǎn)速負(fù)荷的慣性影響所導(dǎo)致的；而后者發(fā)生在變頻器減速時(shí)期，主要是因?yàn)樨?fù)載慣性過(guò)高、減速時(shí)間較短所導(dǎo)致的，這兩種情況都會(huì)影響到變頻器的質(zhì)量，進(jìn)而影響工作質(zhì)量。

1.2 電動(dòng)機(jī)過(guò)載故障問(wèn)題

電動(dòng)機(jī)過(guò)載故障問(wèn)題極易出現(xiàn)在變頻器運(yùn)行期間，而且出現(xiàn)這一問(wèn)題會(huì)致使V/F曲線不適合，由此引發(fā)出現(xiàn)的問(wèn)題也有所增多，其一是長(zhǎng)期低速運(yùn)行，無(wú)法正確設(shè)置保護(hù)參數(shù)，從而導(dǎo)致?lián)p耗過(guò)大，其二是散熱效果差不能滿足變頻器的相關(guān)需求。

1.3 變頻器噪音與振動(dòng)問(wèn)題

在變頻器系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在多種問(wèn)題，需要妥善處理，其中噪音問(wèn)題與振動(dòng)問(wèn)題直接影響著變頻器的整體運(yùn)行，首先，在變頻器運(yùn)行中，通風(fēng)、電磁、機(jī)械這些是產(chǎn)生噪音的主要根源，而且如果輸出電壓與電流中含有諧波分量，噪音會(huì)由此增大；其次，是振動(dòng)問(wèn)題，在變頻器電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，伴隨其發(fā)生的還有電磁振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)，這兩種問(wèn)題都會(huì)影響到變頻器的運(yùn)行效果。

1.4 變頻器過(guò)熱故障問(wèn)題

變頻器運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使變壓器溫度會(huì)快速提升，在這種情況下，如果外部溫度不穩(wěn)定，變頻器的散熱效果會(huì)受到極大的影響，無(wú)法正常散熱，從而出現(xiàn)變頻器過(guò)熱故障問(wèn)題。

1.5 變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

變頻器的參數(shù)設(shè)置會(huì)直接影響到變頻器的運(yùn)行，一旦參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，變頻器會(huì)隨其出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致變頻器失去其功效，所以在安裝好變頻器的同時(shí)還要恰當(dāng)設(shè)置變頻器的參數(shù)，保證其正常運(yùn)行。

2 變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

2.1 利用順序操控，提高工作效率

在變頻器設(shè)備運(yùn)作時(shí)，隨著應(yīng)用年限的逐漸提升，消耗電量也會(huì)增加，導(dǎo)致電氣企業(yè)生產(chǎn)成本投放力度增多，獲取的效益降低。將PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用到變頻器設(shè)備中，可以將此弊端進(jìn)行優(yōu)化，PLC控制系統(tǒng)在某種程度上可以降低電能消耗，起到節(jié)省能源的效果，給企業(yè)帶來(lái)更好的效益。并且，PLC控制系統(tǒng)自身具備良好的安全性能，可以結(jié)合系統(tǒng)設(shè)定流程來(lái)對(duì)設(shè)備實(shí)施管控，和原始管控方式存在較大差異，原始管控方式將會(huì)出現(xiàn)控制混亂現(xiàn)象，影響操作質(zhì)量。因此，PLC控制系統(tǒng)流程管控方式，可以對(duì)變頻器設(shè)備開(kāi)關(guān)量加以管控，同時(shí)把變頻器設(shè)備各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)實(shí)施不同操作，讓設(shè)備操作更加簡(jiǎn)便性，當(dāng)其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)提升設(shè)備運(yùn)行，確保變頻器設(shè)備的運(yùn)行安全，減少故障發(fā)生概率，提升工作效率，給企業(yè)帶來(lái)更好的效益。

2.2 控制開(kāi)關(guān)量，增加安全性

變頻器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)指令形式有很多，其中包括正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)、啟動(dòng)停止信號(hào)、多段速信號(hào)、故障信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、頻率到達(dá)信號(hào)等，由此為了更好的對(duì)變頻器進(jìn)行監(jiān)控，我們可以將PLC控制系統(tǒng)與變頻器控制回路輸入信號(hào)各端子相連接，這樣一來(lái)不僅可以直接通過(guò)程序?qū)ψ冾l器的啟停、正反轉(zhuǎn)、故障復(fù)位等進(jìn)行控制，還能夠進(jìn)一步控制變頻器多段速端子的運(yùn)行速度，盡管有著諸多好處，但是還存在不足，其調(diào)速曲線無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)，總而言之，與PLC控制系統(tǒng)相結(jié)合還是益處較多。

變頻器設(shè)備中的開(kāi)關(guān)量一般對(duì)磁性繼電器實(shí)施管控，管控方式較為繁瑣，常常引發(fā)故障，影響了設(shè)備應(yīng)用的安全性。然而，把PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用到開(kāi)關(guān)量管控中，可以將上述問(wèn)題進(jìn)行全面處理，不但推動(dòng)了新型繼電器的研發(fā)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了變頻器設(shè)備的完備，降低故障發(fā)生概率，提升設(shè)備運(yùn)營(yíng)效率，提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)營(yíng)安全性。另外，在進(jìn)行開(kāi)關(guān)處理器安置過(guò)程中，需要對(duì)磁性因素加以探究，讓開(kāi)關(guān)量管控能夠結(jié)合開(kāi)關(guān)位置相關(guān)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)操作性探究，確保有關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時(shí)，還能迎合開(kāi)關(guān)量管控需求。

2.3 模擬量信號(hào)

將PLC的模擬量輸出模塊與變頻器的模擬量輸入端子連接起來(lái)，可將頻率信號(hào)精確地發(fā)送給變頻器，使變頻器可以做到無(wú)級(jí)調(diào)速；將變頻器的模擬量輸出端子與PLC的模擬量輸入模塊連接起來(lái)，可將當(dāng)前變頻器輸出的頻率實(shí)時(shí)反饋給PLC。如下圖1所示。

圖1

簡(jiǎn)單來(lái)講我們利用PLC以及變頻器設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，可以在無(wú)人操作的條件自主的對(duì)進(jìn)風(fēng)強(qiáng)度、進(jìn)風(fēng)方向等進(jìn)行自動(dòng)控制。這樣就能夠使氣體的含量等可以保持在最佳范圍之內(nèi)，能夠很好的保證整個(gè)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全系數(shù)，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)運(yùn)行進(jìn)行變頻調(diào)速，可以在無(wú)人的情況之下自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載發(fā)生變化的時(shí)候，可以結(jié)合PLC來(lái)控制參數(shù)，保證系統(tǒng)正常、安全的運(yùn)行。在控制過(guò)程中采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，能夠更好的保證當(dāng)負(fù)載調(diào)節(jié)的過(guò)程中，保證運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓恒定不變，將工作頻率保持在最好的范圍。

2.4 用于閉環(huán)控制，簡(jiǎn)化操作方法

PLC控制系統(tǒng)能夠運(yùn)用在閉環(huán)控制中，在某種程度上實(shí)現(xiàn)了變頻器設(shè)備操作方式的簡(jiǎn)化，提升整體工作效率。變頻器設(shè)備中閉環(huán)控制運(yùn)用可編程控制系統(tǒng)，一般以泵類控制集中運(yùn)用為主，結(jié)合各個(gè)泵環(huán)節(jié)不同的工作需求和標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理的PLC控制系統(tǒng)，可以讓變頻器設(shè)備處于科學(xué)運(yùn)作狀態(tài)。PLC控制系統(tǒng)由于在閉環(huán)控制方面具備一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和操作方案，可以運(yùn)用于各個(gè)種類的變頻器設(shè)備中，將原始的閉環(huán)管控方式加以優(yōu)化，提升閉環(huán)控制的便捷性，并且確保變頻器設(shè)備運(yùn)行安全。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在變頻器運(yùn)行使用的過(guò)程中應(yīng)用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，當(dāng)變頻器數(shù)量較少時(shí)，可以采用開(kāi)關(guān)量加模擬量信號(hào)的形式完成交互，當(dāng)變頻器數(shù)量較多時(shí)，可以利用總線通訊協(xié)議完成交互內(nèi)容，與此同時(shí)，還需要做好變頻器噪音抑制工作，以免噪音過(guò)大干擾到PLC技術(shù)的使用。

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