劉偉立

摘? 要：變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻控制與 PLC的應(yīng)用是十分關(guān)鍵的。所以，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對變頻器和 PLC進行優(yōu)化控制，以確保二者都能實現(xiàn)真正的自動控制，希望能在一定程度上減少交流電動機調(diào)速系統(tǒng)的能耗，本論文以 PLC和變頻調(diào)速為基礎(chǔ)，對我國電動機行業(yè)的發(fā)展起到了積極作用。

關(guān)鍵詞：PLC;變頻器;交流電機

采用變頻調(diào)速器可以有效地提高工業(yè)的自動化程度和提高工作的工作效率。為此，設(shè)計者必須加強對變頻調(diào)速的研究，深入理解其工作機理，并利用其自身的制動、調(diào)速、啟動特性，并運用組合程序 Wincc進行控制，確保調(diào)速的穩(wěn)定。

1、PLC概述

PLC是一種常用的計算機控制軟件，它所使用的內(nèi)存都是可編程的，具有儲存程式的功能，可執(zhí)行順序控制、計數(shù)及邏輯運算等有關(guān)運算，并以模擬量、數(shù)字等形式進行資料的輸出與輸入，對各類機器的運作進行高效控制。

PLC供電在電力供應(yīng)中占有舉足輕重的地位。PLC的控制中心是微機，該軟件受 PLC軟件編程的支配，具有從編程軟件輸入的程序和資料的接收和儲存，并可以進行故障診斷。此外， PLC的相關(guān)設(shè)備能夠適應(yīng)用戶對變頻調(diào)速器的要求，提高 PLC的抗干擾性和穩(wěn)定性。另外，通過 PLC配線與程序的設(shè)計可以達到某種程度上的同步，既可以大大減少研發(fā)周期，又可以大大地提升交流電動機的工作性能。

2、變頻器概述

本工程在進行交流電動機的控制時，十分注重變頻器的應(yīng)用，并將它應(yīng)用于電工、電力、信息和控制等方面。另外，采用變頻技術(shù)可以有效地解決傳統(tǒng)的 DC電機自身的抽水問題，確保了交流電機的優(yōu)越性。由于其自身堅固耐用，結(jié)構(gòu)簡單，采用變頻技術(shù)可有效地克服交流電機的速度問題。

2.1變頻器在交流電機調(diào)速控制系統(tǒng)節(jié)能結(jié)合方面的運用

通過對變頻調(diào)速器的詳細(xì)研究，可以看出它是一種典型的泵、風(fēng)機，它可以在一定程度上減少電力的損耗，通?？梢怨?jié)省20%～60%的電力，再加上風(fēng)機和泵的負(fù)荷，它的功耗與速度成正比，既可以達到節(jié)能的目的，又可以改善整個系統(tǒng)的性能。另外，水泵負(fù)荷和風(fēng)扇自身的負(fù)荷占到了總功率的5%，而從實際運行中的諸多影響因素來看，水泵負(fù)荷和風(fēng)扇自身還有很大的改進余地，采用變頻技術(shù)既可以節(jié)省大量的電力，又可以節(jié)省大量的電力。還可以減少你的投資收益。從以上公式可以看出，變頻調(diào)速器在變頻調(diào)速器中占有舉足輕重的地位，具有很高的實用意義。

2.2變頻器在精度自控系統(tǒng)中的運用

為了提高變頻調(diào)速器的工作穩(wěn)定，應(yīng)注重對變頻調(diào)速器的技術(shù)應(yīng)用，從變頻調(diào)速器自身的功能出發(fā)，它自身具備了智能化、復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算能力。著重對其輸出的準(zhǔn)確率進行了研究，其準(zhǔn)確率通常在0.1～0.01%，并對其進行了合理的防護與測試，使其應(yīng)用于自動控制，提高了整個轉(zhuǎn)速的控制水準(zhǔn)，保證裝置的操作安全。

2.3變頻器在提升產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平中的應(yīng)用

通過對變頻調(diào)速技術(shù)在提高產(chǎn)品品質(zhì)、提高技術(shù)水平等方面的運用，可以明顯地減少設(shè)備在運行時產(chǎn)生的噪音、振動，并能提高設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備在使用后發(fā)生故障的可能性。另外，在產(chǎn)品生產(chǎn)中使用變頻調(diào)速裝置，可以對現(xiàn)有的設(shè)備進行優(yōu)化、精簡，從而使裝置的運行與控制更加人性化，更改原來的技術(shù)規(guī)格，以改善整體設(shè)備的性能。

3、PLC 控制器變頻調(diào)節(jié)特點

3.1變頻調(diào)速具有良好的節(jié)能性

PLC的變頻調(diào)速系統(tǒng)，可以對電機的各個環(huán)節(jié)進行調(diào)整和控制，最大限度地發(fā)揮出設(shè)備的作用。經(jīng)過研究和操作，采用 PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)不僅可以節(jié)約能耗，而且還可以有效地降低系統(tǒng)運行時的能耗，從而保護自然環(huán)境。這樣可以極大地節(jié)約能源、節(jié)約資金，合理使用能源，促進同電力公司的迅速發(fā)展。此外，在實際應(yīng)用中，還可大大降低電網(wǎng)在運行時的負(fù)荷，降低了原有的電動機容量。保證馬達的工作速度和穩(wěn)定性。另外，采用 PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)可以對原有的龍門刨床、繞線電動機進行節(jié)能控制，從而大大降低了電網(wǎng)的投資成本，保證了 PLC電機變頻調(diào)速在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用。

3.2 PLC 控制器能夠提升電機效率

PLC控制器可廣泛用于起重機械、機床和輸送等各個方面。同時，它的使用壽命也有所提高，并有效地提高了使用的效率。另外，采用 PLC進行變頻調(diào)速，對某些電力系統(tǒng)及產(chǎn)品進行了優(yōu)化，從而改善了電力系統(tǒng)及產(chǎn)品的使用品質(zhì)與效率。PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種系統(tǒng)性、綜合性的高技術(shù)。該系統(tǒng)在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)﹄妱訖C的頻率進行基本的調(diào)節(jié)。同時， PLC的變頻調(diào)速系統(tǒng)也能實現(xiàn)對電力系統(tǒng)及產(chǎn)品的加熱，降低了電流對電動機的沖擊，確保了電動機的安全與安全。同時，本系統(tǒng)還能有效地降低電動機的負(fù)載水平，對電動機的工作狀況進行監(jiān)測，對故障原因進行分析，并提出相應(yīng)的對策。同時，本系統(tǒng)還能對電動機進行有效地保護，保證電動機的安全性，降低人為和自然因素對電動機的破壞。

4、基于PLC與變頻器的控制方法

4.1變頻器端子控制

終端控制是最早的一種控制方式，通過 PLC的開關(guān)量信號來控制變頻器，它的控制過程是由可變控制器 PLC來控制輸出信號，同時輸出信號控制變頻器停止、啟動和復(fù)位，以及對三個結(jié)合變頻器、高-低三個終端進行控制，從而達到多級工作。通常情況下，變頻調(diào)速器的數(shù)量越多，對 PLC的輸入、輸出點的要求也就越高，從而增加了控制費用，而且這種控制方式都是由開關(guān)量來控制，不能實現(xiàn)連續(xù)平滑的線性調(diào)速。一般用于對速度的要求不高，頻率變換器數(shù)量少，不需要反饋信號的控制系統(tǒng)。

4.2模擬量與通信控制方法

仿真控制采用 PLC的 DA仿真值來進行變頻調(diào)制解調(diào)器，一般 DA模組每一路只能對一組變頻調(diào)速器進行一次控制，其工作原理如下：通過 DA仿真的模組將 PLC的數(shù)字值轉(zhuǎn)換成4～20 mA的電流信號，或低于10 V的電壓信號來進行變頻，使 PLC的數(shù)字值發(fā)生變化，由此變化模數(shù)，達到電動機換擋速度。該仿真量控制方式具有程序設(shè)計簡便、速度平穩(wěn)、工作性能可靠等優(yōu)點，但是采用了電壓信號進行仿真。當(dāng)線纜長度過大時，會使控制線發(fā)生電壓下降，從而對電網(wǎng)的安全性造成一定的不利影響。

結(jié)束語

為有效地改善交流電動機的節(jié)能效果，需要對電動機的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，加強變頻調(diào)速、PLC的使用，并做好數(shù)據(jù)的收集。最大限度地減少環(huán)境因素對設(shè)備的影響，提高 PLC的工作可靠性。

參考文獻

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