PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究唐清林

PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究唐清林

唐清林

1PLC的技术概述及技术原理1.1PLC技术概述PLC技术已非常成熟，具有可靠性高、抗干扰能力强，丰富的I/O接口模块、运行速度快、功能完善、编程简单，易于使用、易于升级改造、维修与维护方便，性价比高等优点。随着远程I/O设备和通信网络、大数据处理以及图象显示技术的发展，PLC与触摸屏、变频器组成的电气控制系统因具有操作直观、信息量大、控制功能强、调速方便等优点，已成为自动控制系统的重要组成部分。1.2PLC变频节能技术原理变频节能技术在电气设备当中的应用目前为止多集中于电梯设备、建筑电气设备、空调设备及通风设备等。企业生产中，电气设备最为显著的特点就是需要长时间高速运行，这对于任何一种机械设备而言要求都不低。在实际使用过程当中为了保证电气设备始终具备充足的动力又不出现能源浪费，就需要在电气设备当中采用变频节能技术。所谓变频节能技术，其基本原理就是利用半导体元件来对工频电流信号进行转化，在将其转化成为其他频率信号之后再转换成为直流电，利用逆变器对电压和电流的控制作用来实现对机械设备状态的调节，最终实现电气设备调速。电气设备变频是通过电流频率来控制转速，从而保证电气设备的自动节能运转。2PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用2.1PLC变频节能技术在电梯系统中的应用电梯的使用给人们带来了极大的方便，电梯的主要性能是安全可靠，所以在对电气自动化节能设备的追求目标也在不断提高，电气自动化设备的研究也越来越多。电气自动化设备相当复杂，高层建筑电气控制系统由电梯设备、空调设备、排水设备、通风设备等多部分组成，消耗大量的能量，因此研究的重点是如何保证各个系统有序、安全、智能、节能的运行。电梯系统是一个复杂的系统，由多种电气自动化设备共同组成，在运行过程中需要消耗大量的能源。PLC变频节能技术能够有效控制电梯系统中的电气自动化设备的能量消耗。电梯的曳引机在拖动负载时，会依据轿厢的质量进行一定的调整，PLC变频节能技术可以利用重物对轿厢之间存在的动量差进行调节，避免多余能量的消耗，有效节约电梯系统的整体耗能。PLC变频节能技术通过对电梯系统自身的工作状态要求，进行电梯系统的PLC软件开发，通过软件开发的特点，结合ＰＬＣ自身的控制规律，设计出可实现一定功能的PLC电梯控制系统，来实现变频节能。电流功率计算公式如下所示：式中η———电气自动化设备中电动机的效率；P2———电动机在有功情况下功率输出值；P1———电动机在有功情况下功率输入值；∑ｐ———电动机的总消耗值。电梯在启动之后，负载情况便会出现改变，电梯内部电动机的功率不断上升，电流值也处于上升阶段。PLC变频节能技术可以将变动损耗值和固定损耗值达到一致，保证电机处于最佳运动状态，产生最大的节能效果PLC变频节能技术是利用电梯电频的机械动能再加上三相交流变频电压所控制，从而使电气节能设备充分利用，确保电梯利用曳引机释放机械动能，同时通过控制芯片，对电梯加以加速减速，使电梯稳定的释放出机械动能。2.2PLC变频节能技术在采煤机设备中的应用煤矿采煤机设备中的变节能技术到目前为止业已进入了成熟发展阶段，而且能够确保在采煤机设备额定转速运行技术条件下，充分实现转矩调速和转矩平衡的技术控制目标。从我国现有煤矿生产技术活动的具体组织开展过程角度展开分析，变频节能技术在煤矿开采机设备中的应用，能够借由对四象限变频器技术组件的运用，牵引采煤机设备针对大倾角的工作面结构完成生产技术作业过程，同时还能够借由对制动力矩的调整确保设备在实际运行过程中的牵引速度参数不会发生改变，在此基础上，煤矿采煤机设备在具体的技术运行过程中，通常也不会发生其他类型的不良技术性能改变现象，展现出技术操作过程简洁方便、设备运行技术状态控制较为灵活，以及稳定可靠等技术应用优势。2.3变频节能设备在煤矿提升机设备中的应用提升机是设备是现代煤矿生产过程中的基础性应用设备，切实保障提升设备的良好稳定运行状态，既能够有效提升煤矿生产活动的技术效率，又能够充分保障煤矿生产技术工人的生命安全，应当引起广泛关切。传统煤矿提升机电气设备中安装应用的电动机设备转子电路结构，尽管也能实现针对煤矿生产应用设备的调速技术控制过程，但是其在具体执行相关技术应用环节过程中，不仅会导致设备运行过程中的电能消耗规模显著增加，同时还会导致设备运行过程中的安全技术风险水平显著提升。而在针对煤矿提升机设备实施变频节能技术改造过程中，具体选取和运用了交流四象变频调速技术系统，充分实现了针对矿山提升机设备的数字信息化运行装填控制目标，在远程性运行技术状态控制组件的具体应用背景下，充分保障了煤矿生产作业人员的生命安全，以及物资运输活动的高效有序开展。2.4PLC变频节能技术在照明系统中的应用照明系统由大量的电机自动化设备组成，这些设备集中工作为人们的生活提供便利，但是也会造成能源浪费。PLC变频节能技术在照明系统中配置电子镇流器，COS％＞0.9，色温设定在3500～6500K，光源显色指数值始终大于85，从而对不同场所的照明系统实行节能控制，PLC变频节能技术安装在照明系统的电气自动化设备中具有如下优势：光照效率高，光衰小，光照功率低，占用体积小，使用寿命更长。PLC变频节能技术大大降低灯具的瓦数，利用LED灯源取代传统照明灯源，对电能源的消耗率可以降低50％，同时在各个照明箱中安装HW－BA5204模块，有效降低室内光照强度，缩短光照时间，从而达到节能效果。PLC变频节能技术能够准确地对照明系统的照明量进行计算，计算式为：式中Ｗ———照明灯的额定功率，（ｋｗ／台）；Ｔ———照明灯的照明时长，ｈ；Ｅ———平均照明亮度；Ａ———照明面积，ｍ２；Ｕ———照明率；Ｆ———照明光束长度，ｍ；Ｍ———照明系统；Ｕη———综合功率，（F／W）。通过式（2）计算出系统照明量，从而加以节能控制。PLC变频节能技术在不同季度中，节能效果不同，但是对电气自动化设备的总体节能水平都能达到30％。3结语综上所述，PLC具有抗干扰能力强、性价比高、灵活、高效等优势，在电气自动化设备中得到广泛应用。随着科技的进步，并将越来越优化，越来越普及。参考文献[1]韦思丞.PLC技术在电气自动化设备中的运用探讨[J].科技尚品,2017(4):123-132．[2]张国祥,王登杰.PLC技术在电气自动化设备中的应用探讨[J].军民两用技术与产品,2014(11):181-181．[3]满苏尔江•伊比拉义木．PLC技术在电气自动化设备中的应用策略研究[J].电工技术（理论与实践）,2015(6):146．