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PLC变频节能技术在电气自动化的运用

【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.

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