汪全

摘要：工業(yè)自動化中一個較為重要的組成部分就是電氣自動化，電氣自動化技術與我國的工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展有密切的聯(lián)系，工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展又與國家的經(jīng)濟發(fā)展有著較為密切的聯(lián)系。由此可見，電氣自動化技術與國家的經(jīng)濟發(fā)展有間接的關系。我國的電氣自動化技術不斷發(fā)展，為了更好地輔佐電氣自動化技術發(fā)揮更好的作用，一些新興的技術也隨之發(fā)展起來，PLC變頻節(jié)能技術就屬于這些新興技術中的一種。

關鍵詞：PLC變頻;節(jié)能技術;電氣自動化技術

引言

近年來，相關產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)者開始對電氣自動化設備中的節(jié)能率管理加以重視，電氣自動化的節(jié)能處理是基于電氣辦公設備方面的節(jié)能控制管理，以及電氣通信設備的控制管理。PLC自動控制技術的編程優(yōu)勢促使其在數(shù)控領域具有廣泛地應用價值，例如：監(jiān)控排水空調(diào)、通風、采暖、變電等設備的運行狀態(tài)，保證設備的充分利用，及時采取控制措施，以便更好地節(jié)約能源。

由于受到電氣自動化設備自身條件的限制，傳統(tǒng)技術經(jīng)常無法實現(xiàn)節(jié)能控制。例如：無法將水壓系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運行效率控制到最佳狀態(tài)，無法將照明系統(tǒng)的照明量按需求提供給需求方等。PLC變頻節(jié)能技術能夠?qū)鞲衅骷夹g、時控制技術以及計算機通信技術有效融合在一起，保證電氣自動化設備的節(jié)能效果達到最理想的狀態(tài)。

對PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用進行廣泛而深入的研究，重點分析PLC變頻節(jié)能技術在電梯系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)三方面的應用。通過這三方面的具體闡述，從而剖析PLC變頻節(jié)能技術在保證電氣自動化設備的正常運行前提下，如何最大程度實現(xiàn)節(jié)能。

一、PLC變頻節(jié)能技術的概念

PLC運用計算機技術控制繼電-控制器，是一種新型的工業(yè)控制器，其基本框架圖如圖1所示。

研發(fā)PLC的主要目的是適應當下的工業(yè)環(huán)境。PLC也是一種電子系統(tǒng)裝置，其核心是微處理器，它的微處理器核心與傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)相結合，完成內(nèi)部存儲的邏輯運算、算術運算等一系列操作。PLC變頻節(jié)能技術的使用可以幫助電氣自動化系統(tǒng)改變使用頻率，從而達到降低能源消耗的目的。

二、PLC技術及其在電氣自動化控制中的應用優(yōu)勢

PLC也就是可編程邏輯控制器，是在現(xiàn)代化生產(chǎn)領域中廣泛應用的一種編程控制技術，這種技術是基于現(xiàn)階段市場對于生產(chǎn)的需要發(fā)展來的，主要是為小批量、多品種的產(chǎn)品生產(chǎn)設計的自動化控制技術。PLC技術自問世以來，就得到廣泛的重視和應用，在工業(yè)生產(chǎn)領域發(fā)揮著重要作用，和數(shù)控技術、工業(yè)人工智能技術、CAD技術并稱為工業(yè)自動化的支柱性技術。當前，信息技術以及工業(yè)自動化程度不斷提升，PLC技術也處于高速發(fā)展時期，向著智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，在促進中央處理器的運算速度、精確度提升上具有顯著作用，同時，還開發(fā)了適用于過程控制以及運動控制的功能模塊，能夠讓這一控制技術在工業(yè)自動化中發(fā)揮重要作用。此外，PLC技術中還具備網(wǎng)絡及通信功能，能夠連接全部編程以及通用輸入設備，能夠通過相關總線來進行相關網(wǎng)絡系統(tǒng)的建構，能夠為工業(yè)自動化提供堅實的技術基礎。

在PLC技術應用中，采樣輸入、自動化程序以及輸出刷新系統(tǒng)等是最主要的技術應用流程，通過數(shù)據(jù)掃描的形式進行采樣輸入，在完成輸入后，能夠進行相應的輸出以及刷新，還需要關注的是，PLC技術的應用順序也是自上而下的，在輸出和刷新的過程中，能夠借助中央處理器以及I/O映像狀態(tài)及上一過程中的輸入數(shù)據(jù)來實現(xiàn)有機結合，在完成電路鎖存后，進行外設驅(qū)動實施操作。所以在當前的PLC技術應用中，相關的開關控制、順序控制、閉環(huán)控制中都是可以實現(xiàn)的，這一技術在設計中也很靈活，操作起來也比較方便，能夠應付復雜的環(huán)境。就PLC變頻控制技術在電氣自動化設備中的應用來看，優(yōu)勢比較突出，主要表現(xiàn)在以下幾點：

第一，PLC變頻控制技術對于提升相關電氣自動化設備的運行效率具有顯著作用，能夠?qū)崿F(xiàn)直接的節(jié)能減耗目標;

第二，PLC變頻控制技術具有較好的技術穩(wěn)定性，整體來說比較簡單，所以能夠有效地確保相關電氣設備的有效運行，保證電氣設備能夠達到預期的效果;

第三，PLC變頻控制技術應用中，技術的相關功能比較多，可以在相應電氣裝置中實現(xiàn)有效應用，能夠適應相關電氣設備的復雜多樣的電氣控制需要，借助PLC變頻控制技術，能夠彌補傳統(tǒng)電氣設備在使用中出現(xiàn)的操作過于復雜，整體應用操作繁瑣的現(xiàn)狀，促進電氣自動化水平不斷提升。

三、PLC變頻節(jié)能技術的具體應用分析

3.1 PLC變頻節(jié)能技術在電梯中的應用

首先，是PLC變頻節(jié)能技術在電梯系統(tǒng)中的應用。電梯在當前人們的社會生活中扮演著重要的角色，特別是在現(xiàn)代化城市中的高層建筑中，其是人們上行下行的重要交通工具，其安全性能是社會各界的關注焦點。同時，其也是當前建筑工程中運行較為頻繁的電氣設備之一，因此，其能耗問題也受到各方面的關注。為此，PLC變頻節(jié)能技術在電梯系統(tǒng)中的應用是必要且必然的。而當前建筑電氣系統(tǒng)中除了包括電梯設備外，還包括空調(diào)設備、排水設備與通風設備等相關部分，其構成較為復雜，因此其能耗也相對較高。而如何有效降低建筑電氣系統(tǒng)的能源消耗總量，就需要工作人員進行重點研究，而保證各個系統(tǒng)的安全有序運行，就可以作為其中一個切入點。而PLC變頻節(jié)能技術在電梯系統(tǒng)中的應用，主要體現(xiàn)在能夠利用重物來對曳引機拖動負載時而產(chǎn)生的轎廂質(zhì)量變化情況進行合理的動量調(diào)節(jié)，進而達到降低電梯系統(tǒng)整體能耗的目的。通常情況下，電梯在啟動后其負載情況就會隨之發(fā)生變化，而此時電梯內(nèi)部電動機功率與電流值均是逐漸遞增的。通過對PLC變頻節(jié)能技術的應用，就能夠?qū)㈦娞菹到y(tǒng)的變動損耗值與固定損耗值控制在相同水平，確保電機運轉(zhuǎn)良好，保障電梯運行能夠滿足節(jié)能要求。其原理在于通過電梯電頻機械動能與三相交流變頻電壓的控制，來保障電梯系統(tǒng)曳引機機械動能的充分釋放，并通過控制芯片來保證電梯機械動能的穩(wěn)定釋放。

3.2PLC變頻節(jié)能技術在空調(diào)中的應用

其次，是PLC變頻節(jié)能技術在空調(diào)系統(tǒng)中的應用。就我國目前的變頻技術而言，其在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應用較為廣泛，特別是在空調(diào)系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，其應用反饋較好。當前建筑空調(diào)系統(tǒng)的實際運行涉及到了大量的電氣自動化設備，因此空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗也是較高的。通過對PLC變頻節(jié)能技術的應用，就能夠有效降低空調(diào)系統(tǒng)整體能耗，提升空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性能。眾所周知，空調(diào)系統(tǒng)主要包括水系統(tǒng)與風系統(tǒng)兩個部分，通過對PLC變頻節(jié)能技術的應用，電動二通閥就能夠?qū)λ到y(tǒng)的末端裝置進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)整其流量，而其中的冷水主管道與熱水主管道都是獨立設置的，冷水與熱水并不流經(jīng)統(tǒng)一管道進入，即可實現(xiàn)對能源消耗量的有效控制。而冷熱水的主管道使用的是異程式建設法，而支管道則是使用的同程式建設法。工作人員可以在空調(diào)系統(tǒng)主機房的分水器中設計動態(tài)平衡閥，保障各個環(huán)路的供水管上均能配置到位，并在供水管的支管道上安裝好數(shù)字鎖定平衡閥。這樣一來，在冷水系統(tǒng)的流量發(fā)生變化后，各個支管道也都能夠保持平衡運行，既能夠滿足系統(tǒng)制冷需求，又能夠滿足系統(tǒng)供暖要求。同時，工作人員還可以在空調(diào)系統(tǒng)中進行智能軟件的安裝，來實現(xiàn)對空調(diào)水泵電壓的合理調(diào)節(jié)，并在通風系統(tǒng)中設計風機盤管系統(tǒng)與新風系統(tǒng)等，滿足空調(diào)通風系統(tǒng)一年四季的制冷制熱功能要求的同時，降低其整體能耗。在實際工作中，一旦風量超出一定標準，PLC變頻節(jié)能技術就能夠自動開啟熱回收設備，通過對電動密閉風閥與風機在空調(diào)新風入口處的有效聯(lián)合，并選擇電動風量調(diào)節(jié)閥來作為新風回風與送風的調(diào)節(jié)閥，以便保障在過渡季節(jié)，全新風能夠順利運行。

3.3 PLC變頻節(jié)能技術在照明系統(tǒng)中的應用

隨著大規(guī)模的照明系統(tǒng)的應用，也會消耗大量的能量，在照明系統(tǒng)中也有大量的電氣自動化設備，通過采用PLC變頻節(jié)能控制技術，可以有效地減少照明系統(tǒng)的能源損耗。在照明系統(tǒng)的電子鎮(zhèn)流器中主要采用了PLC變頻節(jié)能技術，將照明系統(tǒng)參數(shù)設置為COS%>0.9，色溫設定在3500～6500K，結合不同場合的使用情況，將照明系統(tǒng)的光源顯色指數(shù)大設置為大于85，進而能夠?qū)崿F(xiàn)對不同場合的照明系統(tǒng)的控制，采用PLC變頻節(jié)能技術的LED的燈源，不僅能夠有效的降低能源消耗50%。而且在各個照明系統(tǒng)中安裝HW-BA5204模塊，不僅能夠降低室內(nèi)照明系統(tǒng)的光照強度，還能縮短光照的時間，減少照明系統(tǒng)的能耗，進而達到節(jié)能的效果。

四、電氣自動化發(fā)展趨勢

4.1電氣自動化的安全性不斷提高

在新形勢下，電氣自動化技術快速發(fā)展已成為一種必然趨勢，電氣自動化技術應用于生產(chǎn)之中勢不可擋。綜合分析之后得出，主要原因在于電氣自動化機器設備的安全性、先進性不斷提高，在實際運用過程中可以及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患和問題，快速顯示故障點位置，以便于維修人員盡快確定故障類型，在短時間內(nèi)修復設備內(nèi)部受損的位置，確保自動化的機器始終高效運轉(zhuǎn)，不因故障而耽誤生產(chǎn)。

4.2企業(yè)信息化程度不斷提高

現(xiàn)如今，網(wǎng)絡技術和信息技術興起，在開發(fā)和研究電氣自動化技術時，將網(wǎng)絡與電氣自動化技術相結合，構建信息化平臺。運用電子信息平臺可查找數(shù)據(jù)、搜索想要獲取的信息，充分了解各種產(chǎn)品立體的模型以及多種零部件的形狀，按照模板進行加工制造，生產(chǎn)出符合要求的零件、構件，避免因產(chǎn)品不合格而重新生產(chǎn)，從根本上防止出現(xiàn)返工的情況，有效提高生產(chǎn)效率。此外，還可以發(fā)揮出網(wǎng)絡技術的先進性、靈活性、實用性，隨時構建信息交流平臺，機械加工企業(yè)運用平臺相互溝通和交流，不斷改進不足的地方。同時，意識到生產(chǎn)中運用電氣自動化技術非常重要，促使各大企業(yè)對自動化設備提高重視程度，運用信息化平臺了解自動化機器的性能，積極引進自動化裝置、設備等，促使企業(yè)加工制造的速度明顯加快。

五、結論

綜上所述，在進行電氣自動化設置時，要應用PLC變頻節(jié)能技術，以最大程度上的降低電氣自動化設備運行時消耗的能源，對電氣自動化設備進行科學的控制和管理，采用編程邏輯的方式對電氣自動化設備將進行控制，以便有效提高電力信號傳輸?shù)男?，提升電氣自動化設備運行安全性和節(jié)能性。

參考文獻：

[1]李琦.PLC變頻節(jié)能技術在電氣自動化設備中的應用研究[J].電力與能源，2018.

[2]馮二鵬.試論電氣自動化設備中PLC變頻節(jié)能技術的應用[J].南方農(nóng)機，2018，49（23）：179.

[3]王文豪，景永明，代杰，etal.PLC、變頻器實現(xiàn)電氣自動化控制的構想[J].石化技術，2019（4）：215.

[4]朱琴.PLC、變頻器實現(xiàn)電氣自動化控制的構想分析[J].信息通信，2013（3）.