PLC变频器控制在节能系统和精度要求的应用及设计

摘要：PLC变频器控制控制是我们节能领域的一个重要控制方法，如何增强其节能效果而又达到更高的精度要求一直以来都是我们石油化工行业探讨的一个重要问题。本文从分析我国石油化工行业控制方式的现状和PLC变频器的基本概况入手，详细介绍了当前PLC变频器控制的几个具体要点。

关键词：PLC变频器控制；增效节能系统；精度要求

众所周知，在我国这样的人口大国，人均资源是非常贫乏的，但随着我国社会经济的飞速发展，耗能量却在与日俱增。在我国电网与发电厂的现代化建设中，节能系统的设vb kb计与应用是非常重要的，在我国的社会主义现代化建设中起着举足轻重的作用，当然我国的石油与化工系统也不例外，相关的节能系统在设计PLC变频器，并将它运用到控制泵和加热系统中去就是一个非常有效的节能措施，这种方式比老式的控制方式更高效、安全、节能环保效果也更突出，而且其在精度方面也更具备先进性与可实施性。

1、我国石油化工行业控制方式的现状和PLC变频器的基本概况

在石油化工行业，控制泵与加热系统是现代大型石油化工工程中不可缺少的核心配套设施，其电能的消耗非常大，在这个工程中所占比例也非常高。由于现实情况下，控制泵与加热系统都是按照最大负载并且增加一定的余量来设计，而实际上控制泵与加热系统并不能随着季节、外界环境等的变化对其负载进行自动调节，对能量造成了极大的浪费，也恶化了系统的工作环境与运行质量。

在微电子软件技术、电力微电子技术以及全数字化控制技术等发展迅速的市场背景下，变频器得到越来越广泛的运用。变频器能是电源的频率实现均匀的改变，也就可以使交流电动机实现转速的平滑的变动。由于变频器兼有调频与调压的功能，因此对各类异步的电动机系统中可以实现效率较高、性能较好的调速控制。

2、在节能系统中运用PLC变频器控制的设计

要在控制泵和加热系统中进行增效节能的改造，我们首先应该对系统的设计情况进行实地的考察，获得现场分析的精确结果，再对比国家相关的安全质量标准选择经济又高效的改造办法。

随着变频调速技术和可编程控制器的飞速发展，以及其应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产领域得到广泛使用，在其它领域(如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。由于变频调速技术和可编程程序控制器的应用灵活方便，在恒压供水系统中亦得到广泛的应用。采用PLC作为中心控制单元，利用变频器与PID结合，根据系统状态可快速调整供水系统的工作压力，达到恒压供水的目的，提高了系统的工作稳定性，得到了良好的控制效果以及明显的节能效果，这种标准软件包是工业软件的组成部分，可以允许结构化的用户程序，将这些程序一一分解，并且更加容易被理解，这样一来，在标准化程序的编译过程就显得非常的准确，一旦程序有必要升级时，对其的修改更容易。

3、案例选择与设计简述

假设本系统的硬件电路如图1所示，它由4台巧kW离心水泵，一台智能型电控柜(OMRON生产的PLC、交流接触器、继电器等)，一套压力传感器、缺水保护器、断相相序保护装置以及供电主回路等构成。该系统CPU224集成了14点输入／10点输出，共有24点数字量I／0，其模拟量扩展模块具有较大的适应性和灵活性，且安装方便，满足设计需要。

传感器是整个控制系统控制所需的重要部件，它的特性直接影响系统的精度。本次设计选用的数字式传感器DS18B20是由DALLAS半导体公司生产，具有更小的封装方式，更宽的电压适用范围，接口方便，传输距离远等特点；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；采集的数据直接以“一线总线”的数字方式传输至单片机，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路，可以显著地提高系统的抗干扰性，非常适合于恶劣环境的现场测量。由于DS18B20采用一根数据线实现数据的双向传输，而单片机并不支持单总线传输协议，因此，必须采用程序设计模拟单总线协议确保各位数据传输的正确性和完整性，完成对DS18B20芯片的访问。每一次命令和数据的传输都是由主机启动写时序开始，如果需要DS18B20返回数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据的接收。

按键电路用来人工设定，而数码显示可以显示当前的值以及设定的值。当没有按键按下时，10秒后返回当前实际，防止加热器在加热过程中被算坏。同时，为了防止按键抖动，保证按键识别的准确性，本次设计采用单片机程序实现数字滤波技术，利用主程序循环扫描，每循环一次扫描到的键值相同时，则说明按键被按下。

显示部分采用6个数码管来完成，当前和设定的值采用十位、个位以及小数点后一位组成，所显示的数据由单片机直接以BCD码并行输出至数码管。

4、总结

综上所述，在大力提倡发展低碳经济和集约型社会的今天，我们对控制泵与加热系统的节能改造，一定根据实际的情况，并且充分考虑处理方法的安全性和可靠性，灵活地运用PLC变频器，使其与数模的转换模块、的传感器等组合成为一个温差的闭环控制，再通过对整个温差的闭环控制，优化控制泵与加热系统的运行质量和精度控制，实现最大的节能效果，做到真正意义上的增效节能。

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