PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化的運(yùn)用

時間:2022-12-17 08:55:54

導(dǎo)語:PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化的運(yùn)用

【摘要】伴隨經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,人們對節(jié)能降耗問題逐漸重視起來,在有效保證電氣設(shè)備健康運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上,怎樣充分降低能量損耗,這是人們應(yīng)該研究的課題。本文基于電氣設(shè)備,對 plc 技術(shù)的運(yùn)用展開了探討,分別從電梯、空調(diào)及照明這 3 個系統(tǒng)的運(yùn)用進(jìn)行了探討,在全方位保證電氣設(shè)備順利運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下,針對 PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用,怎樣最大化地節(jié)能進(jìn)行了討論,以期為有關(guān)人士提供借鑒。

 【關(guān)鍵詞】PLC 變頻節(jié)能技術(shù);電氣設(shè)備;電梯系統(tǒng);空調(diào)系統(tǒng)

1引言

現(xiàn)如今針對自動化設(shè)備,人們更加關(guān)注對其的節(jié)能率管理,對于節(jié)能處理來講,就是在電氣設(shè)備方面,實(shí)施節(jié)能管控,并且對通信設(shè)備進(jìn)行管控。而就 PLC 自動控制而言,因為有著突出的編程優(yōu)點(diǎn),所以在數(shù)控領(lǐng)域得到了大力推廣,可以對一系列設(shè)備的工作情況進(jìn)行監(jiān)控,例如通風(fēng)設(shè)備,提高對設(shè)備的使用率,第一時間實(shí)施控制舉措,以達(dá)到節(jié)省能源的目的。對于電氣自動化設(shè)備,由于自身條件的約束,使得以往技術(shù)常常難以達(dá)到節(jié)能控制的目標(biāo),如對于水壓以及空調(diào)系統(tǒng),難以徹底控制二者的工作效率,以達(dá)到最好的狀態(tài)。另外,針對照明系統(tǒng),難以結(jié)合具體的需要,把其照明量提供給用戶等。通過 PLC 變頻節(jié)能,可以把多項技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,例如通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等,從而有助于獲取更為可觀的節(jié)能效果?;陔姎庾詣踊O(shè)備,進(jìn)一步探究該項技術(shù)的運(yùn)用,其中包括以下方面的運(yùn)用,即電梯以及照明系統(tǒng)。通過對這些方面的詳細(xì)描述,并基于設(shè)備的順利運(yùn)轉(zhuǎn),探討通過應(yīng)用該項技術(shù),怎樣盡可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2PLC變頻節(jié)能技術(shù)原理

 從本質(zhì)層面來看,PLC 技術(shù)屬于一種控制器,一般會利用編程邏輯來促進(jìn)運(yùn)行,它也能實(shí)現(xiàn)電力線傳輸數(shù)據(jù)同話音信號之間的通信。該項技術(shù)最早起源于美國,在最開始的時候,往往是通用汽車公司進(jìn)行設(shè)計的,在這之后才開始將其運(yùn)用在實(shí)踐中。從當(dāng)時的情況來看,PLC技術(shù)僅有順序控制的性能,其適用范圍是相對較小的。基于時代的深入發(fā)展,PLC 技術(shù)開始具備函數(shù)及高數(shù)等運(yùn)算功能,有利于更好地掌控系統(tǒng)功能。從現(xiàn)階段的電氣自動化模式來看,其中就有 PLC 技術(shù)的運(yùn)用,彰顯了編程邏輯控制的優(yōu)勢。在現(xiàn)如今的電氣設(shè)備中,該項技術(shù)得到了大力的推廣,這一點(diǎn)可以體現(xiàn)于多種設(shè)備上,例如電梯與空調(diào)設(shè)備[1]。實(shí)際生產(chǎn)過程中,電氣設(shè)備表現(xiàn)出一系列特點(diǎn),尤其是長期高速運(yùn)轉(zhuǎn),這對于各種設(shè)備來講,均有著較高的要求。具體應(yīng)用時,針對電氣自動化設(shè)備,為確保其有著一定的動力,并且不會出現(xiàn)浪費(fèi)資源的現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)積極引入變頻節(jié)能技術(shù)。該項技術(shù)的根本原理:通過借助半導(dǎo)體元件,以針對工頻電流信號,達(dá)到對其轉(zhuǎn)化的目的,在產(chǎn)生別的頻率信號的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成直流電,然后使用逆變器,來對電流以及電壓進(jìn)行控制,以便能夠更好調(diào)整設(shè)備,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的調(diào)速。一般對于設(shè)備變頻來說,就是基于電流頻率,從而來對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的,在此基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)自動節(jié)能運(yùn)行。

3電梯系統(tǒng)中的運(yùn)用

電梯的正常運(yùn)營,極大便捷了人們的出行。電梯有著較多的性能,尤其是安全以及穩(wěn)定,因此在節(jié)能設(shè)備方面,有了更大的追求目的,人們更加注重對電氣設(shè)備的研究?,F(xiàn)如今的設(shè)備電氣體系,常常由下述幾種成分所構(gòu)成:受電設(shè)備、饋電設(shè)備、電梯設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、排水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備。結(jié)合上述信息可知,電氣設(shè)備有著一定的復(fù)雜性。在電氣控制系統(tǒng)中,包含著較多的成分,例如電梯以及通風(fēng)設(shè)備,會耗用很多的能量。基于此,怎樣確保系統(tǒng)自動、穩(wěn)定以及節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn),屬于此次研究的關(guān)鍵點(diǎn)。電梯系統(tǒng)相對復(fù)雜,其中包含著一系列電氣自動化設(shè)備,故而在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中,會耗用很多的能源。而在合理應(yīng)用 PLC 變頻節(jié)能的基礎(chǔ)上,可以更好地管控能量消耗。對于曳引機(jī)而言,當(dāng)拖動負(fù)載的時候,能夠結(jié)合轎廂實(shí)際的質(zhì)量,進(jìn)一步來開展適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過合理利用該項技術(shù),就能夠借助重物的動量差,從而達(dá)到調(diào)整的目的,防止消耗大量的能量,更好地節(jié)省系統(tǒng)的耗能。針對電梯系統(tǒng),該項技術(shù)通過對其的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況要求來研發(fā) PLC 軟件,基于開發(fā)的特點(diǎn),同時結(jié)合有關(guān)的控制規(guī)律,設(shè)置 PLC 電梯系統(tǒng),同時確保該系統(tǒng)有著較好的性能,進(jìn)而來達(dá)到變頻節(jié)能的目標(biāo)[2]。利用式子,來對電流功率進(jìn)行計算,即:η= p2/p1-1- ∑ p/p1,其中 η 表征電動機(jī)功率;p1 表示功率輸入值;p2 用來代表功率輸出值;而∑ p 表征一共的消耗值。電梯在工作后,負(fù)載狀況會發(fā)生變化,電動機(jī)功率持續(xù)提高,與此同時,電流值也為上漲環(huán)節(jié)。通過對 PLC 技術(shù)的利用,對于固定值以及損耗值,能夠?qū)崿F(xiàn)二者的一致,促使電機(jī)達(dá)到最好的工作狀況,獲取更為理想的節(jié)能效果。對于 PLC 技術(shù)來講,就是通過機(jī)械動能,并且結(jié)合變頻電壓所控制,來盡可能使用節(jié)能設(shè)備。在曳引機(jī)運(yùn)行的過程中,會放出一定的機(jī)械動能,保證電梯可以充分利用這一能量,與此同時,基于對芯片的控制,進(jìn)一步來控制電梯的速度,決定是提速還是降速,讓電梯更好釋放動能。

4空調(diào)系統(tǒng)中的運(yùn)用

現(xiàn)階段,在企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域逐漸引入變頻技術(shù),且還獲得了顯著的成效。通過對 PLC 變頻節(jié)能技術(shù)有關(guān)的原理及概念進(jìn)行分析,對其具體運(yùn)用進(jìn)行了深層次的分析。就空調(diào)系統(tǒng)來說,其中運(yùn)用了很多電氣自動化設(shè)備,針對能源的使用消耗是非常大的,PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用,有利于更好地調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)的能源使用,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。對于空調(diào)系統(tǒng)而言,它主要由兩部分構(gòu)成,一部分為水系統(tǒng),另一部分為風(fēng)系統(tǒng),該項技術(shù)往往是借助二通閥,來對流量進(jìn)行控制,其中冷熱水管道是分開設(shè)置的,它們能夠從不同電動管道進(jìn)入[3]。針對主管道來說,它主要借助異程式手段來進(jìn)行構(gòu)建,而對于支管道,則往往實(shí)施同程式手段。就主機(jī)房而言,其分水器都安裝了平衡閥,另外針對供水支管,也裝備了平衡閥,若流量出現(xiàn)變動,則每一個支管道都可以有效實(shí)現(xiàn)平衡,有利于促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,除了能維持制冷,也能實(shí)現(xiàn)供暖。在這一系統(tǒng)上,運(yùn)用該項技術(shù)還應(yīng)具備自動軟件裝置,從而對水泵電壓進(jìn)行科學(xué)控制。在空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中,還需配備兩大系統(tǒng),一個是風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng),另一個是新風(fēng)系統(tǒng)。就風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)來說,在夏天時它能夠?qū)崿F(xiàn)制冷,在冬天時還能實(shí)現(xiàn)制熱。而新風(fēng)系統(tǒng)在夏天時也可以實(shí)現(xiàn)制冷,但是在冬天時,它就會停止運(yùn)行。若是風(fēng)量大于 5 000 m3/h,那么 PLC 變頻技術(shù)往往會自動開啟回收功能。就空調(diào)新風(fēng)而言,當(dāng)其處于入口位置時,就能把電動密閉風(fēng)同風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)合,不管是新回風(fēng)還是送風(fēng)調(diào)節(jié)閥,都屬于電動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。針對春秋季的過渡時期,全新風(fēng)能夠?qū)崿F(xiàn)全運(yùn)行。在這一系統(tǒng)中,對于該項技術(shù)的運(yùn)用見表 1。

5照明系統(tǒng)中的運(yùn)用

 就照明系統(tǒng)而言,其中包含很多電機(jī)自動化設(shè)備,它們都是統(tǒng)一開展工作的,有利于更好地服務(wù)人們的生活,為其提供一定的助力,但是也經(jīng)常會出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。在照明系統(tǒng)里,關(guān)于 PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用,還在其中安裝了電子鎮(zhèn)流器,要求 COS% 應(yīng)在 0.9 以上,其色溫的設(shè)置應(yīng)控制在 3 500 ~ 6 500 K。就光源顯色指數(shù)值來看,它一直都在 85 以上。針對各個場所的照明系統(tǒng)來看,應(yīng)開展節(jié)能控制工作,獲得的節(jié)能效果如下所示:會議室,照明標(biāo)準(zhǔn) 150,照明功率密度 9.2 W/m2,折算之后的功率密度 8.6 W/m2;餐廳,照明標(biāo)準(zhǔn) 200,照明功率密度 6.4 W/m2,折算之后的功率密度 5.7 W/m2;辦公室,照明標(biāo)準(zhǔn) 300,照明功率密度 9.9 W/m2,折算之后的功率密度 7.3 W/m2。通過以上可以看出,基于電氣自動化設(shè)備,在其中安裝照明系統(tǒng),同時引入 PLC 變頻技術(shù),重要優(yōu)勢體現(xiàn)在下述幾個方面:其光照效率相對大,光衰并不大,同時功率也不是很大,不會占用很多體積,有著較長的使用期限[4]。該項技術(shù)的運(yùn)用,可以顯著減小燈具瓦數(shù),借助 LED 燈源,可以進(jìn)一步代替原有燈源,能夠有效減小對能源的耗用,將其控制在 50% 左右。與此同時,針對照明箱來說,還配備了相應(yīng)的模塊,可以極大地減小室內(nèi)光照強(qiáng)度,減少光照時間,進(jìn)而起到節(jié)能的作用。該項技術(shù)可以有效計算照明量,其計算公式如下:L=WT*EA/FUM=EAT/Uη,其中針對照明燈,用 W 來表示其額定功率,單位為 k W/ 臺;T 代表照明時長,單位為 h;對于照明亮度,用 E 來表示其平均值;A 表征照明面積,單位為 m2;大寫字母 U 表示照明率;對于照明光束,用 F 來表示其長度,單位為 m;M 代表照明系統(tǒng);Uη 用來表示綜合功率。根據(jù)以上式子對系統(tǒng)照明量進(jìn)行計算,進(jìn)而對節(jié)能效果進(jìn)行科學(xué)掌控。針對各個季度,對于 PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用效果也是存在一定區(qū)別的,但是從整體來看,電氣自動化設(shè)備的節(jié)能水平可以達(dá)到 30% 左右。

6結(jié)語

綜上所述,本文基于電氣自動化,針對 PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了探討,對該項技術(shù)的節(jié)能降耗優(yōu)勢進(jìn)行了分析。就 PLC 變頻技術(shù)來說,它可以有效確保電氣自動化設(shè)備的運(yùn)行,在此基礎(chǔ)上,還能極大地降低能量消耗。在電氣自動化中,全面引入 PLC 變頻技術(shù),它有著普遍的運(yùn)用,能夠在電梯、空調(diào)及照明系統(tǒng)中運(yùn)用,同時還可以發(fā)揮較好的節(jié)能作用,這是電氣自動化發(fā)展的大勢所趨。通過本文的研究及分析,希望能為 PLC 變頻技術(shù)的運(yùn)用提供一定的借鑒,以促進(jìn)電氣自動化設(shè)備的發(fā)展,為其提供重要保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉紅武.PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2021,4(3):67-68,71.

 [2] 石艷春 .PLC 變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用 [J].現(xiàn)代信息科技,2020,4(3):173-174,177.

[3]吳周亮.PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技 ( 上旬刊 ),2019(9):119-120.

[4]張瓊.PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(14):165-166.

作者:關(guān)茗心 單位:廣東省輕工業(yè)技師學(xué)院