plc結(jié)合變頻器在風(fēng)機(jī)節(jié)能上的應(yīng)用探討

1、<p>　　PLC結(jié)合變頻器在風(fēng)機(jī)節(jié)能上的應(yīng)用探討</p><p>　　[摘 要]隨著社會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)于能源需求也在不斷增加，環(huán)保與節(jié)能日漸受到人們的重視，當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)的一項(xiàng)十分熱門的議題便是如何開(kāi)展節(jié)能減排工作。風(fēng)機(jī)是當(dāng)前一項(xiàng)較為普遍的電氣設(shè)備，功率較大的風(fēng)機(jī)對(duì)于能源的需求是極大的，基于這一情況，假裝基于PLC的變頻器能夠十分有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。 </p><p>　　

2、[關(guān)鍵詞]PLC結(jié)合變頻器；風(fēng)機(jī)；節(jié)能 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TG333.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）35-0392-01 </p><p>　　當(dāng)前我國(guó)的水泵、風(fēng)機(jī)等大功率用電設(shè)備基本都是大容量高壓電機(jī)控制，這些設(shè)備的耗電量能達(dá)到全國(guó)耗電量的45%左右，這使節(jié)能技術(shù)對(duì)于我國(guó)的能源節(jié)約尤為重要但是現(xiàn)在的節(jié)能方式比較落后，很多情況下是起不到節(jié)能作用

3、的，反而增加了電能的消耗對(duì)高壓變頻調(diào)速技術(shù)深入研究探討，并在電機(jī)調(diào)速控制領(lǐng)域使用，不但滿足生產(chǎn)的需要，還能大大的節(jié)約能源的消耗。 </p><p>　　1.變頻器的工作原理 </p><p>　　變頻器是通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和磁通電流的解禍控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的精確控制和快速響應(yīng)，并且以高精度的控制寬范圍的調(diào)速運(yùn)行風(fēng)機(jī)大都是平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)速和軸功率成立方關(guān)系，因此風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降的同時(shí)，消耗的功率也會(huì)

4、隨之大大的降低，所以有很大的節(jié)能潛力，用調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量是節(jié)能最有效的措施。這樣變頻器的節(jié)電率能達(dá)到20%-50%。在現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的用戶電機(jī)的容量比實(shí)際需要的要高出很多，造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，效率很低。風(fēng)機(jī)在負(fù)荷工作的情況下，使用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，軸功率隨著轉(zhuǎn)速的三次方的比例變化，節(jié)電的效果十分明顯。 </p><p>　　2.PLC系統(tǒng)特點(diǎn) </p><p>　　PL

5、C采用了很多軟件和硬件的防干擾措施，所以PLC系統(tǒng)不但抗干擾能力強(qiáng)，而且更加可靠、穩(wěn)定、準(zhǔn)確。PLC采用采用的是繼電器控制形式的提醒圖變成方式，這樣不但變成簡(jiǎn)單，使用也方便，很容易被操作人員貫通。PLC的設(shè)計(jì)安裝非常容易，維護(hù)的工作量也比較少，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。與外部設(shè)備連接方便，采用的是通一接線方式，可拆裝的活動(dòng)端子排，不同的端子功能可適用于多種電氣設(shè)備規(guī)格。PLC系統(tǒng)功能比較完善，設(shè)計(jì)比較人性化，通用性強(qiáng)，能耗低、體積小、性價(jià)比

6、高。 </p><p>　　3.PLC與變頻器的結(jié)合 </p><p>　　PLC即可編程控制器是專門為工業(yè)設(shè)計(jì)，在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用的數(shù)字運(yùn)算操作的電子設(shè)備，在它的內(nèi)部存儲(chǔ)可以執(zhí)行計(jì)時(shí)、邏輯順序運(yùn)算、算術(shù)和計(jì)數(shù)運(yùn)算等很多操作指令，還可以通過(guò)模擬或者數(shù)字模式輸入和輸出各種控制機(jī)械以及生產(chǎn)過(guò)程的指。 </p><p>　　變頻器的輸入信號(hào)基本包括了設(shè)備運(yùn)行的許多指令信號(hào)，

7、如運(yùn)行/停止、微動(dòng)、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)等運(yùn)行中操作的開(kāi)關(guān)型指令信號(hào)二它經(jīng)常利用繼電器接點(diǎn)或者具有繼電器接點(diǎn)特點(diǎn)的元件〔如晶體管）與PLC相連，從而是指令可以操縱設(shè)備。使用繼電器接點(diǎn)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸不良，引起錯(cuò)誤動(dòng)作；在使用晶體管連接的時(shí)候需要考慮晶體管自身的電流容量、電壓等，以保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定。設(shè)在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路的時(shí)候還要注意，輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)也會(huì)造成變頻器的錯(cuò)誤動(dòng)作，比如，在信號(hào)電路用繼電器等感性負(fù)載時(shí)，繼電器開(kāi)閉產(chǎn)生的造

8、影有可能會(huì)是變頻器發(fā)出錯(cuò)誤指令，應(yīng)盡量避免二在輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)到變頻器的時(shí)候，有的時(shí)候設(shè)備電源會(huì)和變頻器的控制電源（ 2-4V電源）發(fā)生串?dāng)_，這樣會(huì)造成設(shè)備跳電，也有可能燒壞24V電源二正確的連接是用PL C電源把外部晶體管的集電極通過(guò)二極管連接PLC。因?yàn)檫B接處輸入信號(hào)的不同，所以要根據(jù)變頻器的輸入阻抗來(lái)選擇合適的PL C輸出模塊。 </p><p>　　在PLC進(jìn)行順序控制的時(shí)候，由于CPU需要時(shí)間來(lái)處理數(shù)據(jù)，有

9、可能會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)時(shí)間的延緩，所以在精確的控制中要考慮這個(gè)因素變頻器在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，為保證PLC不被電磁干擾或者其他的因素影響而出現(xiàn)故障，變頻器與PLC鏈接的時(shí)候應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）PLC本身要按安全操作規(guī)章的接線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接地，并且應(yīng)與變頻器的接地線分開(kāi)。（2）PLC應(yīng)采用穩(wěn)定的24V電源，保障輸人輸出信號(hào)的穩(wěn)定可靠，避免出現(xiàn)誤動(dòng)作（3）應(yīng)當(dāng)把變頻器與PLC安裝于同一操作柜中，方便操作，但是要盡可能的把兩者的電線區(qū)分開(kāi)，防止出

10、現(xiàn)故障。 </p><p>　　4.PLC控制結(jié)合變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)節(jié)能上的應(yīng)用 </p><p><b>　　1.變頻器選擇 </b></p><p>　　變頻器連續(xù)調(diào)速是使用變頻器的追蹤速度模擬給定信號(hào)來(lái)改變輸出頻率功能。選擇變頻器主要是從品牌、價(jià)格、用戶的要求和驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性等幾個(gè)方面來(lái)考慮二如果風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，可以用微處理器控制的變頻器，

11、最好是采用有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管作為功率輸出器件，這樣可以為電動(dòng)機(jī)和變頻器本身提供良好的保護(hù)的同時(shí)，是設(shè)備運(yùn)行更可靠，功能更多樣。 </p><p><b>　　2.安裝與調(diào)試 </b></p><p>　　設(shè)備安裝完成后，將編號(hào)的編程軟件寫入主機(jī)與PLC聯(lián)網(wǎng)，設(shè)定變頻器參數(shù)，然后檢查電路，并逐步通電觀察調(diào)試PLC系統(tǒng)運(yùn)行是，先適當(dāng)?shù)臏p少負(fù)荷，觀察流量

12、是否會(huì)隨著頻率的降低而減小，然后找到合適的最低頻率，是變頻器在最低穩(wěn)定工作點(diǎn)狀態(tài)下工作。 </p><p><b>　　3.實(shí)施效果 </b></p><p>　　由于風(fēng)機(jī)采用了變頻器軟啟停，消除了原來(lái)啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，用電環(huán)境得到了改善由于風(fēng)機(jī)電機(jī)大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速以下，電機(jī)的振動(dòng)、溫升及噪聲都極大的減少，電氣故障也比原來(lái)降低，電機(jī)使用壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)由

13、于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了自動(dòng)化水平，減少了人為因素的影響，完善了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境質(zhì)量。風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)在低負(fù)荷工況調(diào)節(jié)下其節(jié)能潛力非常巨大，如從100%額定轉(zhuǎn)速降低到70%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，由下表可知其節(jié)能率可以從0%升高到65.8%，。對(duì)于150kw的風(fēng)機(jī)而言，采用變頻調(diào)速裝置進(jìn)行技術(shù)改造后，大致可以在1.5年就能收回成本，因此是提高其內(nèi)部系統(tǒng)綜合運(yùn)行技能水平的重要技術(shù)措施。 </p><p><b>　

14、　5.總結(jié) </b></p><p>　　實(shí)踐證明，PLC結(jié)合變頻器用于風(fēng)機(jī)設(shè)備取得了明顯的節(jié)能效果，是目前最有效的節(jié)能調(diào)速控制方式。不但提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，滿足了生產(chǎn)工藝要求，更大大的減少了設(shè)備維修費(fèi)用。進(jìn)一步驗(yàn)證了利用變頻器、PLC、溫度模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫濕度傳感器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造確實(shí)可行。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) <

15、;/b></p><p>　　[1] 李劍.基于PLC與變頻器的風(fēng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用探討[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011，23：127-129. </p><p>　　[2] 薛長(zhǎng)坡.變頻器與PLC結(jié)合在普通鍋爐風(fēng)機(jī)水泵控制上的應(yīng)用[J].電子世界，2012，17：37-38. </p><p>　　[3] 劉亞俊，劉森林，劉利攀，葉傳春.燃油加油機(jī)工作過(guò)程中的