PLC变频节能技术在电气自动化的运用

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【摘要】伴随经济的深入发展，人们对节能降耗问题逐渐重视起来，在有效保证电气设备健康运转的基础上，怎样充分降低能量损耗，这是人们应该研究的课题。本文基于电气设备，对 plc 技术的运用展开了探讨，分别从电梯、空调及照明这 3 个系统的运用进行了探讨，在全方位保证电气设备顺利运转的前提下，针对 PLC 变频技术的运用，怎样最大化地节能进行了讨论，以期为有关人士提供借鉴。

 【关键词】PLC 变频节能技术；电气设备；电梯系统；空调系统

1引言

现如今针对自动化设备，人们更加关注对其的节能率管理，对于节能处理来讲，就是在电气设备方面，实施节能管控，并且对通信设备进行管控。而就 PLC 自动控制而言，因为有着突出的编程优点，所以在数控领域得到了大力推广，可以对一系列设备的工作情况进行监控，例如通风设备，提高对设备的使用率，第一时间实施控制举措，以达到节省能源的目的。对于电气自动化设备，由于自身条件的约束，使得以往技术常常难以达到节能控制的目标，如对于水压以及空调系统，难以彻底控制二者的工作效率，以达到最好的状态。另外，针对照明系统，难以结合具体的需要，把其照明量提供给用户等。通过 PLC 变频节能，可以把多项技术进行有效结合，例如通信技术、传感器技术等，从而有助于获取更为可观的节能效果。基于电气自动化设备，进一步探究该项技术的运用，其中包括以下方面的运用，即电梯以及照明系统。通过对这些方面的详细描述，并基于设备的顺利运转，探讨通过应用该项技术，怎样尽可能实现节能。

2PLC变频节能技术原理

 从本质层面来看，PLC 技术属于一种控制器，一般会利用编程逻辑来促进运行，它也能实现电力线传输数据同话音信号之间的通信。该项技术最早起源于美国，在最开始的时候，往往是通用汽车公司进行设计的，在这之后才开始将其运用在实践中。从当时的情况来看，PLC技术仅有顺序控制的性能，其适用范围是相对较小的。基于时代的深入发展，PLC 技术开始具备函数及高数等运算功能，有利于更好地掌控系统功能。从现阶段的电气自动化模式来看，其中就有 PLC 技术的运用，彰显了编程逻辑控制的优势。在现如今的电气设备中，该项技术得到了大力的推广，这一点可以体现于多种设备上，例如电梯与空调设备[1]。实际生产过程中，电气设备表现出一系列特点，尤其是长期高速运转，这对于各种设备来讲，均有着较高的要求。具体应用时，针对电气自动化设备，为确保其有着一定的动力，并且不会出现浪费资源的现象，应当积极引入变频节能技术。该项技术的根本原理：通过借助半导体元件，以针对工频电流信号，达到对其转化的目的，在产生别的频率信号的基础上，进一步转化成直流电，然后使用逆变器，来对电流以及电压进行控制，以便能够更好调整设备，进而实现对设备的调速。一般对于设备变频来说，就是基于电流频率，从而来对转速进行控制的，在此基础上，可以实现自动节能运行。

3电梯系统中的运用

电梯的正常运营，极大便捷了人们的出行。电梯有着较多的性能，尤其是安全以及稳定，因此在节能设备方面，有了更大的追求目的，人们更加注重对电气设备的研究。现如今的设备电气体系，常常由下述几种成分所构成：受电设备、馈电设备、电梯设备、空调设备、排水设备、通风设备。结合上述信息可知，电气设备有着一定的复杂性。在电气控制系统中，包含着较多的成分，例如电梯以及通风设备，会耗用很多的能量。基于此，怎样确保系统自动、稳定以及节能的运转，属于此次研究的关键点。电梯系统相对复杂，其中包含着一系列电气自动化设备，故而在实际运转中，会耗用很多的能源。而在合理应用 PLC 变频节能的基础上，可以更好地管控能量消耗。对于曳引机而言，当拖动负载的时候，能够结合轿厢实际的质量，进一步来开展适当的调整，通过合理利用该项技术，就能够借助重物的动量差，从而达到调整的目的，防止消耗大量的能量，更好地节省系统的耗能。针对电梯系统，该项技术通过对其的运转状况要求来研发 PLC 软件，基于开发的特点，同时结合有关的控制规律，设置 PLC 电梯系统，同时确保该系统有着较好的性能，进而来达到变频节能的目标[2]。利用式子，来对电流功率进行计算，即：η= p2/p1-1- ∑ p/p1，其中 η 表征电动机功率；p1 表示功率输入值；p2 用来代表功率输出值；而∑ p 表征一共的消耗值。电梯在工作后，负载状况会发生变化，电动机功率持续提高，与此同时，电流值也为上涨环节。通过对 PLC 技术的利用，对于固定值以及损耗值，能够实现二者的一致，促使电机达到最好的工作状况，获取更为理想的节能效果。对于 PLC 技术来讲，就是通过机械动能，并且结合变频电压所控制，来尽可能使用节能设备。在曳引机运行的过程中，会放出一定的机械动能，保证电梯可以充分利用这一能量，与此同时，基于对芯片的控制，进一步来控制电梯的速度，决定是提速还是降速，让电梯更好释放动能。

4空调系统中的运用

现阶段，在企业生产领域逐渐引入变频技术，且还获得了显著的成效。通过对 PLC 变频节能技术有关的原理及概念进行分析，对其具体运用进行了深层次的分析。就空调系统来说，其中运用了很多电气自动化设备，针对能源的使用消耗是非常大的，PLC 变频技术的运用，有利于更好地调控空调系统的能源使用，以达到节约能源的目的。对于空调系统而言，它主要由两部分构成，一部分为水系统，另一部分为风系统，该项技术往往是借助二通阀，来对流量进行控制，其中冷热水管道是分开设置的，它们能够从不同电动管道进入[3]。针对主管道来说，它主要借助异程式手段来进行构建，而对于支管道，则往往实施同程式手段。就主机房而言，其分水器都安装了平衡阀，另外针对供水支管，也装备了平衡阀，若流量出现变动，则每一个支管道都可以有效实现平衡，有利于促进系统的稳定运行，除了能维持制冷，也能实现供暖。在这一系统上，运用该项技术还应具备自动软件装置，从而对水泵电压进行科学控制。在空调风系统中，还需配备两大系统，一个是风机盘管系统，另一个是新风系统。就风机盘管系统来说，在夏天时它能够实现制冷，在冬天时还能实现制热。而新风系统在夏天时也可以实现制冷，但是在冬天时，它就会停止运行。若是风量大于 5 000 m3/h，那么 PLC 变频技术往往会自动开启回收功能。就空调新风而言，当其处于入口位置时，就能把电动密闭风同风机进行结合，不管是新回风还是送风调节阀，都属于电动风量调节阀。针对春秋季的过渡时期，全新风能够实现全运行。在这一系统中，对于该项技术的运用见表 1。

5照明系统中的运用

 就照明系统而言，其中包含很多电机自动化设备，它们都是统一开展工作的，有利于更好地服务人们的生活，为其提供一定的助力，但是也经常会出现浪费现象。在照明系统里，关于 PLC 变频技术的运用，还在其中安装了电子镇流器，要求 COS% 应在 0.9 以上，其色温的设置应控制在 3 500 ～ 6 500 K。就光源显色指数值来看，它一直都在 85 以上。针对各个场所的照明系统来看，应开展节能控制工作，获得的节能效果如下所示：会议室，照明标准 150，照明功率密度 9.2 W/m2，折算之后的功率密度 8.6 W/m2；餐厅，照明标准 200，照明功率密度 6.4 W/m2，折算之后的功率密度 5.7 W/m2；办公室，照明标准 300，照明功率密度 9.9 W/m2，折算之后的功率密度 7.3 W/m2。通过以上可以看出，基于电气自动化设备，在其中安装照明系统，同时引入 PLC 变频技术，重要优势体现在下述几个方面：其光照效率相对大，光衰并不大，同时功率也不是很大，不会占用很多体积，有着较长的使用期限[4]。该项技术的运用，可以显著减小灯具瓦数，借助 LED 灯源，可以进一步代替原有灯源，能够有效减小对能源的耗用，将其控制在 50% 左右。与此同时，针对照明箱来说，还配备了相应的模块，可以极大地减小室内光照强度，减少光照时间，进而起到节能的作用。该项技术可以有效计算照明量，其计算公式如下：L=WT*EA/FUM=EAT/Uη，其中针对照明灯，用 W 来表示其额定功率，单位为 k W/ 台；T 代表照明时长，单位为 h；对于照明亮度，用 E 来表示其平均值；A 表征照明面积，单位为 m2；大写字母 U 表示照明率；对于照明光束，用 F 来表示其长度，单位为 m；M 代表照明系统；Uη 用来表示综合功率。根据以上式子对系统照明量进行计算，进而对节能效果进行科学掌控。针对各个季度，对于 PLC 变频技术的运用效果也是存在一定区别的，但是从整体来看，电气自动化设备的节能水平可以达到 30% 左右。

6结语

综上所述，本文基于电气自动化，针对 PLC 变频技术的运用进行了探讨，对该项技术的节能降耗优势进行了分析。就 PLC 变频技术来说，它可以有效确保电气自动化设备的运行，在此基础上，还能极大地降低能量消耗。在电气自动化中，全面引入 PLC 变频技术，它有着普遍的运用，能够在电梯、空调及照明系统中运用，同时还可以发挥较好的节能作用，这是电气自动化发展的大势所趋。通过本文的研究及分析，希望能为 PLC 变频技术的运用提供一定的借鉴，以促进电气自动化设备的发展，为其提供重要保障。

【参考文献】

[1]刘红武.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].企业科技与发展，2021，4(3):67-68，71.

 [2] 石艳春 .PLC 变频节能技术在电气自动化设备中的应用 [J].现代信息科技，2020，4(3):173-174，177.

[3]吴周亮.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].中小企业管理与科技 ( 上旬刊 )，2019(9):119-120.

[4]张琼.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].南方农机，2019，50(14):165-166.

作者：关茗心 单位：广东省轻工业技师学院