PLC在通风机自动化变频中的应用.pdf

Managementventilator;automaticfrequencyconversion;application 【中图分类号】 TP342【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2019）02-0186-02 【作者简介】 刘学军（1973-） ， 女， 河北迁西人， 副高级工程师， 从事 自动化研究。 186 在不仅用于单一的过程控制而且已经推广到整个系统的操纵 和监测。 20 世纪 70 年代初出现了微处理器，人们很快将二 者结合起来， 使其又增添了其他如运算、 数据传送等功能， 实 现了一个具有计算机特点的工业控制设备。 当前， PLC 在世界上已普遍应用于轻工业、 重工业、 环保、 文化娱乐等各个行业。 使用情况有如下几类 第一， 模拟量控制。 工业生产的过程中， 有许多变量， 如气 温、 压力、 速度等， 因此就需要进行预先模拟。 为了处理这些变 量， 就要实现虚拟量和真实量之间的互相转换。 所以 PLC 设备 就会带有相应的转换模块， 使其可用于模拟控制。 第二， 运动控制。利用 PLC 技术， 可以进行圆周或直线运 动的操控。 它起初被用来进行开关 I/O 部分连接位置的传感和 执行， 如今被用在专门的运动控制部分。 只要能使用 PLC 的控 制功能， 大都也能使用运动控制的功能， 该控制功能如今普遍 用在各类机器、 升降机、 机床等场景。 第三， 过程控制。 过程控制是指对气温、 压力、 速度等虚拟 变量的控制。 作为一台真正具有计算机特点的工业控制设备， PLC 能依靠编程各式各样的控制算法程序，达到闭环控制的 结果。一般的闭环控制使用较多的是 PID 调节方法。较大的 PLC 都以 PID 为组成部分，现今许多微型 PLC 控制器也已经 有了此部分。 PID 处理一般是运行专用的 PID 子程序。这一 作用在冶金、 化工等工业场景有非常普遍的使用。 第四， 数据处理。 目前的 PLC 控制器具有数学计算 （矩阵、 函数、 逻辑等） 、 数据的传送、 转换， 进行位操作等，可以完成 数据的采集、 分析及处理。 这些数据可以通过与存于存储器中 的参考值进行比较来完成相应的控制操纵，也可以传送到别 的智能设备上， 抑或将它们打印制成表格。 一般只有大型控制 系统会需要数据处理这一功能，如石油化工企业的大型装置 控制系统； 还有一些过程控制， 如造纸、 食品工业中的控制系 统。 第五， 通信及联网。 PLC 通信包括 PLC 内部的相互通信及 PLC 与其他智能装置间的通信。随着计算机技术的日益成熟， 其控制功能也越发强大， 工厂自动化也随之迅猛发展， 各 PLC 控制器的厂商都非常看重 PLC 的通信功能，争相发布各自的 网络系统。 最近出产的 PLC 控制器都有通信的接口， 使通信十 分便利。 3 通风机自动化变频 通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气 体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变 化， 即把气体作为不可压缩流体处理； 因此， 需要人为输入机 械能来提高气体的压力并排送气体。当代的通风机普遍用于 建筑、 冶金等工程的通风、 排尘和冷却， 也可用于家用及空气 调节， 还有农作五谷的烘干和选送等。 变频器 （Variable-frequency Drive， VFD） 是一种电力控制 装置， 它应用了变频技术与微电子技术， 它可以改变电机工作 的交流电源频率，以此来控制交流电动机。变频器靠自身 IGBT 的连接断开来调节输出电源的电压和频率， 根据电机的 现实需求来供给其所需的电源电压， 进而实现节约能源、 调节 速度的目的， 另外， 变频器还有众多的保障功能， 如常见的过 载保护等，而且它是自动控制的，只需要事先设置好参数即 可。 通过 PLC 技术能达到通风机等各设备的自动化，从而有 利于大幅度降低工作过程中存在的风险，人们仅需要对数据 进行分析， 就可以实现对各设备的控制， 而某些原本需要操控 的工作， 如在加热过程中加入其他溶剂等， 现在可直接实现自 动化。同时， 该技术还可以集中控制和监测通风机及其设备， 达到多种功能一键操作和通风机房的无人值守，促进相关产 业的快速、 高效发展。 4 PLC 技术在通风机自动化变频中的应用 在通风机中应用 PLC 技术， 已经实现了自动化变频， 通过 提前编好的代码， 进行控制和操作， 指导通风机的正常切换和 故障的快速识别以及解决[3]； 同时还能进行数据分析和测试， 自行建立数据库， 制出直观曲线， 当有故障发生时， 即利用已 有数据进行分析判断， 对毁灭性的问题事先发出警报， 进行操 控， 确保通风机的运行更加安全可靠。 将 PLC 技术应用于钢 铁行业， 不单能更好地调节各个过程的速度， 使之能更有效地 保障多进程的机械速度，而且机械控制又可以更好地提供一 个安全有效的方式模拟，可以更加有利地促进钢铁工业的安 全生产， 所以在冶金工业中， PLC 控制是不可或缺的。 5 结语 PLC 在通风机自动化变频中的应用表明了我们正在向以 代码作为 “脑袋” 的人工智能时代迈进， 将通过 PLC 等其他相 关技术编写的代码，应用于相关设备，有利于实现机械自动 化， 保障人们的生活水平， 可以说是在工业自动化道路上迈出 了一大步， 提高了生产效率以及现代化管理水平， 带来了良好 的社会效益。 【参考文献】 【1】 廖常初.PLC 基础应用[M].北京机械工业出版社,2003. 【2】 廖常初.西门子工业通信网络组态编程与故障诊断[M].北京机械工 业出版社.2009. 【3】 张林明.自动化技术在钢铁冶金行业的应用及未来发展[J].技术应 用， 2017 （10） 22. ApplicationandPracticeof NewTechnology 新技术应用与实践 187