PLC控制电机变频调速试验系统的设计与实现

摘 要：随着我国电力系统的不断改革和完善，变频调速试验系统被广泛的应用其中，并取得了不错的实践效果。PLC作为一种新型的控制系统，具有操作简便、可靠性强、性能稳定等特点，该系统经常被应用于设备的管理和数据的采集。本文将会针对PCL控制变频系统的设计和实现进行详细的介绍，以便更好的促进PCL变频调速系统在我国的电力系统的应用。

【关键词】PLC 电机 变频调速 系统 设计 实现

1 前言

随着我国各行各业对用电需求的不断增加，亟需研发一些先进的变频技术对用电系统进行有效的调节和控制。PCL控制电机变频调速系统可以很好的实现上述功能，并且其在提升电力系统输电质量、提高科研人员的科研水平都起到了积极的促进作用。PCL控制器是将工频电源经过电力半导体转变为另外一种所需频率的控制装置，其主要是通过改变电源频率来实现变频速度的调节，可以说PCL变频器是一种高性能、高效率、高精度的装置，因此得到了业内人士的普遍青睐，并在国内外很多国家得到了推广。

PCL控制器不仅具有操作简便、价格合理等特点，而且具有可靠性强、准确度高等优点，并且可以与计算机实现无缝衔接。PCL控制器在我国的多个行业都得到了广泛应用，例如汽车制造、食品行业、制造行业等，由于该技术的问世，促进了8位微处理器的问世，使该技术又朝着高性能、大规模的先进技术方向发展，将会逐渐取代一些小型的模拟控制系统。

2 PCL控制器变频调速的优点

2.1 变频调速可以起到很好的节能效果

PCL控制器可以有效的对各环节设备进行调节，并达到了很好的节能效果，经调查发现其节能效率可以达到30-60%，很好的满足了节能减排的效果，并为企业的发展节省了大量的资金。然而传统的控制技术，虽然其耗电功率也不算太大，但是由于其负载较多，占据的电机总容量也不小，这时加强它们的节能处理就显得尤为重要了。除此之外，原有耗能较高的绕线转子电动机、低耗能者，还有比较复杂的龙门刨床等，借助PCL控制器都能很好的达到节能效果。

2.2 PCL控制调速器在电动机运行方面的优势

PCL控制器可以方便的实现电机的正、反转，并且很少存在由于操作不当而烧毁电机的现象。PCL控制器在进行变频调速时一般都是从频率相对较低的低速开始，并且相应的加、减速时间完全可以通过自己进行设定，由于其启动初期的电流较小，因此可以实现较高频率的起停。当PCL控制器利用自己的功能进行回路制动时，其不仅可以将机械负载的能量有效的消耗在制动电阻上，而且还可以将一些能量有效的回馈给供电系统，但是这样做需要花费较大的投资。PCL控制器在实现变频调节时还具有一定的直流制动系统，其一般是将直流电压附加到电动机上，以达到最终制动的目的。

2.3 PCL控制器可以很好的提升电机效率

PCL变频器除了上述应用之外还广泛应用于机床、起重、传送、卷绕等机械设备领域中，其不仅可以提升设备的使用周期和寿命，提高相关产品的使用效率，而且还可以对相关设备进行优化，提升设备的整体水平。PCL控制电机变频调速系统是一项系统性、综合性的技术，它的形成需要计算机技术、微电子技术、相关控制技术的支持，可以很好的实现对已有电机的变频调速，可以实现精确的速度控制。PCL控制器还可以实现对电机的正、反转切换、高额度的起停运转、电气制定以及高速驱动等，其可以有效的降低冲击电流对电机的影响，并很好的解决了大负载对电机的启动影响。PCL控制电机变频系统具有很强的自我保护功能，其在工作过程中不仅可以对自身故障进行有效的检测，并及时分析出故障的起因，为维修人员进行维修提供有效的借鉴，而且还可以保护变频器和电机不受自然和人为因素的损坏。

3 PLC的组成部分及功能

3.1 微处理器（CPU）

CPU不仅是计算机系统的核心部件，同时也是PLC控制电机变频系统的核心部件，就好像人体中的神经中枢一样，PLC的整个运转过程都需要CPU进行指挥和调节，因此CPU对PLC的正常运行起着至关重要的作用。通常采用的CPU微处理器有单片机和位片式微处理器、通用微处理器等，其中单片机微处理器又包含8031、8051等处理器，位片式微处理器包括有AMD2901、AMD2903等，通用微处理器常用的是8位和16位机等。对于小型的PLC控制器我们一般采用单片机或8位微处理器，对于中型PLC控制器一般会采用单片机或16位微处理器，然而大型PLC控制器一般会采用位片式微处理器。经过大量的调查和研究发现，CPU的位数越多就意味着其PLC的档次越高，其控制器对电机进行变频调节效率越高，功能也就越强大。

3.2 存储器

PLC所采用的存储器一般分为两种，分别是用户存储器和系统存储器，用户存储器一般用于存储用户所编制的控制代码，而系统存储器一般用于存储系统性的一些程序。CMOSRAM是一种随机存储器，其具有低功耗、高密度、价格合理等优点，使用寿命较长，一般在5-8年左右。

3.3 编程器

PLC的重要设备就是编程器，其不仅可以允许用户进行程序的写入，而且还可以对所写程序进行检查和调试。编程器一般分为图形编程器和简易编程器两类，前者可以进行指令编程和梯形图编程、脱机和联机编程，操作简便、功能强等特点，后者功能相对较少，适合小型的PLC使用。

3.4 I/0扩展单元

I/O扩展单元用于进行输入/输出点数的扩展，如果用户所输入/输出的点数超过了PLC规定的输入/输出点数时，就需要相应的扩展单元I/O对其进行扩展，最终确保输入/输出的点数满足PLC规定的范围。

4 结束语

综上所述，PLC控制电机变频调节系统有效的将PLC控制器、电机、传感器结合在一起，并且PLC控制器具有多方面的特点，确保了电机系统的正常运行。PLC控制系统可以很好的对电机各功能和障碍进行调节和修复，使其更好的维护和优化系统各项功能。

参考文献

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作者简介

刘玉娥（1985-），女，汉族，吉林省白山市江源区人，学士学位， 吉林省林业技师学院教师，助理讲师。研究方向：电气工程PLC课程。

作者单位

吉林省林业技师学院 吉林省白山市 134700