论文部分内容阅读
[摘 要]工业自动化控制的发展节奏越来越快，传统的工频电机控制已经不能满足节能和控制需要，经过科学技术的研发，利用PID调节和变频器，可以广泛应用在动力真空系统中。利用PLC对真空系统的控制和管理，可以实现精准供能和节能，技术人员也可以根据对用能数据的监控，实时控制变频器输出的电压和频率。本文通过对PLC控制的PID调节与变频器工作情况进行分析，进而探索自动控制技术的广泛应用。
[关键词]PLC PID调节 变频器自动控制 应用
中图分类号：TC11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0279-01
前言：工业控制类的动力供能部门的工作情况会直接影响到各项生产中，也是我国技术发展水平的一种体现，新型技术的引入既提高了工业控制类的动力供能部门的工作效率，又简化了技术人员的控制过程。基于PLC编程逻辑控制器的实际能力，要求PID调节和变频器自动控制必须要满足控制器的要求，实现管网的恒压变流量供能要求。
一、 PLC实现PID自动控制的方法
1.1 使用PID过程的控制模块
PID过程的控制模块，需要编程逻辑系统给PLC设置相应的参数，并把参数的内容保存在模块中，保障系统的随时调用。当用户在使用参数数据时，仅仅需要几路或者几十路的闭环回路就可以实现，这种模块使用的方法，在很大程度上简化了技术人员的控制过程。同时使用PID过程的控制模块也可以根据用户的实际需要，去调整自身的模块结构，使其可以存储更多的参数数据。现代化科学技术的发展，为PID模块的完善提供了技术保障，同时也提高了模块的利用效率，可以满足现代工业控制类动力供能部门的需要。
1.2 使用PID功能指令
目前，在很多小型的工业控制类动力供能部门中，都是利用小型的PLC自动控制系统来完成供能的目标，并为PID控制提供功能指令，例如在工业控制类的动力供能部门中就会利用FX2N系列PLC的PID指令。PLC提供的系列都是PID系统的子程序，可以与模块一起使用，但是没有保存参数的功能，所以在实际使用的过程中，技术人员要根据具体的工业控制类的动力供能部门，去选择合适的功能指令。在子程序与模块共同使用的过程中，可以得到使用PID控制系统的效果，而且子程序的资金成本非常低，因此，现代工业控制类动力供能部门的建设，可以提高对子程序的利用效率，使工业控制类动力供能部门可以在降低投入的同时，提高系统的工作能力。
1.3 使用自编程序控制
不是所有的PLC系统都具备控制模块和功能指令，对于PID控制来说，控制的模块和指令是系统工作的基础，所以技术人员需要通过甄别和比较，选择出具有高效工作能力的控制系统。有的PID控制指令需要用户通过PID的控制算法来计算出工作的模块和相应的指令内容，这种工作的模式既影响了PID控制系统的工作效率，又加大了技术人员的任务量，非常不利于大型工业控制类动力供能部门的使用。所以相应的动力供能部门应该加大技术人员的引进，使其可以快速完成PID控制程序的编程工作。
二、 PLC控制变频器的方法
2.1 主电路的连接
主电路电源端子会经过交流接触器和自动空气断路器与电源进行连接，所以技术人员对交流接触器和自动空气断路器的控制情况，会直接影响到主电路的连接情况。在连接的过程中，不用考虑相应的程序，只要保障变频器的输出电源可以接到端子上即可，同时对变频器的保存功能进行启动，通过继电器的吸合，实现绕圈电路的正常运行。要求在主电路通断时，严禁技术人员运行变频器，要停止对电路的操作，必须通过控制电路的端子来实现运行，这样会避免电流的泄漏，造成人员的伤亡。
2.2 变频器多级调速的PLC控制
利用PLC开关量的输入和输出模块，可以对变频器的多种功能进行实现和运行，输入端可以通过三相异步电动机的控制，设定多级调速。同时也可以利用变频器的数字操作器控制系统的功能，使用时技术人员需要对输出端口的功能进行重新设置，以保障系统的正常运行。
2.3 变频器无极调速的PLC控制
无极调速是指按照指令提供的信息内容，从变频器输出的模拟信号中，找到电源的工作规律。变频器也可以利用自身的频率去设定指令的内容，这种循环的工作模式，会提高无极变频器的工作效率，也可以实现更大规模工业控制类动力供能部门的控制和管理。变频器无极调速的PLC控制要求PLC必须要设置模拟量的输出模块，可以及时的掌握到系统工作的情况，并能从模块中找到存储的参数信息，进而为无极变频器提供运行需要的电流。技术人员在设计系统结构时，要根据变频器的输入电流量，选择出最适合使用的PLC模拟输出模块。
三、动力供能部门的真空系统自动控制工作原理
3.1 动力供能部门管网的设置
动力供能部门管网的设置主要涉及到恒压供能部门的建设，通过技术的发展，对恒压动力供应进行了改善，使其可以更加便利的应用在工业控制类的动力供能部门中。
3.2 控制系统组成
在自动控制动力供能部门中，要保证精准供的前提下，还要保障节能减排，并满足整个控制系统的运行需要。动力供能部门主要包括：电动机调速装置、可编程控制器、PLC等，在控制系统运行的过程中，也要实现优化控制的目标，随着真空系统需求的不断增加，控制系统必须通过不断的提高和完善，来进一步提高真空系统的供能能力，更好的满足生产需求。技术人员要定期对电动机调速装置、可编程控制器、PLC进行检查，避免系统出现问题而影响生产进度。
3.3 真空系统工作的过程
自动化控制的真空系统采用先起后停、后起后循环的工作方式，使各个真空泵之间形成轮流工作的模式，这样既提高了系统的工作效率，又延长了系统运行的时间。通过自动切换的控制过程，对系统进行优化，如果在一台机器出现故障的情况下，系统会自动切换工作的模式，最大限度的保障了动力供能部门的工作效率。
结语
经过本文的分析，已经明确意识到了PLC编程控制器的优良工作效果，在日益增大的供能需求中，只有这种现代化的控制系统，才能满足各个领域供能的需求。PID调节与变频器的自动控制水平也会直接关系到整个工业控制类的动力供能部门的运行状况，所以在技术应用的过程中，技术人员也要充分明确控制系统的工作性质，控制好输入输出的频率。PLC的PID调节与变频器自动控制的广泛使用，证实了我国关于工业自动控制技术的进步程度，同时也指明了技术应用的重要性，所以技术人员要经过不断的探索和研究，来提高自动系统的控制水平，使其可以满足现代工业发展的需要。
参考文献
[1]陈永柏.基于PLC的变频调压自动控制工业控制类的动力供能部门[J].人民长江，2011，25（12）：120-121.
[2]罗桂虎，侯玉泽.一种基于变频器PID功能的PLC控制恒压工业控制类的动力供能部门[J].生态环境学报，2012，32（10）：140-142.
[3]周兴志，刘正平.基于PLC控制的PID变频自动控制系统研究[J].人民黄河，2013，36（54）：230-231.
[4]吴元亮.PLC控制变频调速在工业控制类的动力供能部门中的应用[J].广西水利水电，2011，65（45）：520-523.
[5]常志平，胡和平.基于PLC的RH精炼炉自动控制系统研究[J].系统工程理论与实践，2010，69（48）：452-456.
[关键词]PLC PID调节 变频器自动控制 应用
中图分类号：TC11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0279-01
前言：工业控制类的动力供能部门的工作情况会直接影响到各项生产中，也是我国技术发展水平的一种体现，新型技术的引入既提高了工业控制类的动力供能部门的工作效率，又简化了技术人员的控制过程。基于PLC编程逻辑控制器的实际能力，要求PID调节和变频器自动控制必须要满足控制器的要求，实现管网的恒压变流量供能要求。
一、 PLC实现PID自动控制的方法
1.1 使用PID过程的控制模块
PID过程的控制模块，需要编程逻辑系统给PLC设置相应的参数，并把参数的内容保存在模块中，保障系统的随时调用。当用户在使用参数数据时，仅仅需要几路或者几十路的闭环回路就可以实现，这种模块使用的方法，在很大程度上简化了技术人员的控制过程。同时使用PID过程的控制模块也可以根据用户的实际需要，去调整自身的模块结构，使其可以存储更多的参数数据。现代化科学技术的发展，为PID模块的完善提供了技术保障，同时也提高了模块的利用效率，可以满足现代工业控制类动力供能部门的需要。
1.2 使用PID功能指令
目前，在很多小型的工业控制类动力供能部门中，都是利用小型的PLC自动控制系统来完成供能的目标，并为PID控制提供功能指令，例如在工业控制类的动力供能部门中就会利用FX2N系列PLC的PID指令。PLC提供的系列都是PID系统的子程序，可以与模块一起使用，但是没有保存参数的功能，所以在实际使用的过程中，技术人员要根据具体的工业控制类的动力供能部门，去选择合适的功能指令。在子程序与模块共同使用的过程中，可以得到使用PID控制系统的效果，而且子程序的资金成本非常低，因此，现代工业控制类动力供能部门的建设，可以提高对子程序的利用效率，使工业控制类动力供能部门可以在降低投入的同时，提高系统的工作能力。
1.3 使用自编程序控制
不是所有的PLC系统都具备控制模块和功能指令，对于PID控制来说，控制的模块和指令是系统工作的基础，所以技术人员需要通过甄别和比较，选择出具有高效工作能力的控制系统。有的PID控制指令需要用户通过PID的控制算法来计算出工作的模块和相应的指令内容，这种工作的模式既影响了PID控制系统的工作效率，又加大了技术人员的任务量，非常不利于大型工业控制类动力供能部门的使用。所以相应的动力供能部门应该加大技术人员的引进，使其可以快速完成PID控制程序的编程工作。
二、 PLC控制变频器的方法
2.1 主电路的连接
主电路电源端子会经过交流接触器和自动空气断路器与电源进行连接，所以技术人员对交流接触器和自动空气断路器的控制情况，会直接影响到主电路的连接情况。在连接的过程中，不用考虑相应的程序，只要保障变频器的输出电源可以接到端子上即可，同时对变频器的保存功能进行启动，通过继电器的吸合，实现绕圈电路的正常运行。要求在主电路通断时，严禁技术人员运行变频器，要停止对电路的操作，必须通过控制电路的端子来实现运行，这样会避免电流的泄漏，造成人员的伤亡。
2.2 变频器多级调速的PLC控制
利用PLC开关量的输入和输出模块，可以对变频器的多种功能进行实现和运行，输入端可以通过三相异步电动机的控制，设定多级调速。同时也可以利用变频器的数字操作器控制系统的功能，使用时技术人员需要对输出端口的功能进行重新设置，以保障系统的正常运行。
2.3 变频器无极调速的PLC控制
无极调速是指按照指令提供的信息内容，从变频器输出的模拟信号中，找到电源的工作规律。变频器也可以利用自身的频率去设定指令的内容，这种循环的工作模式，会提高无极变频器的工作效率，也可以实现更大规模工业控制类动力供能部门的控制和管理。变频器无极调速的PLC控制要求PLC必须要设置模拟量的输出模块，可以及时的掌握到系统工作的情况，并能从模块中找到存储的参数信息，进而为无极变频器提供运行需要的电流。技术人员在设计系统结构时，要根据变频器的输入电流量，选择出最适合使用的PLC模拟输出模块。
三、动力供能部门的真空系统自动控制工作原理
3.1 动力供能部门管网的设置
动力供能部门管网的设置主要涉及到恒压供能部门的建设，通过技术的发展，对恒压动力供应进行了改善，使其可以更加便利的应用在工业控制类的动力供能部门中。
3.2 控制系统组成
在自动控制动力供能部门中，要保证精准供的前提下，还要保障节能减排，并满足整个控制系统的运行需要。动力供能部门主要包括：电动机调速装置、可编程控制器、PLC等，在控制系统运行的过程中，也要实现优化控制的目标，随着真空系统需求的不断增加，控制系统必须通过不断的提高和完善，来进一步提高真空系统的供能能力，更好的满足生产需求。技术人员要定期对电动机调速装置、可编程控制器、PLC进行检查，避免系统出现问题而影响生产进度。
3.3 真空系统工作的过程
自动化控制的真空系统采用先起后停、后起后循环的工作方式，使各个真空泵之间形成轮流工作的模式，这样既提高了系统的工作效率，又延长了系统运行的时间。通过自动切换的控制过程，对系统进行优化，如果在一台机器出现故障的情况下，系统会自动切换工作的模式，最大限度的保障了动力供能部门的工作效率。
结语
经过本文的分析，已经明确意识到了PLC编程控制器的优良工作效果，在日益增大的供能需求中，只有这种现代化的控制系统，才能满足各个领域供能的需求。PID调节与变频器的自动控制水平也会直接关系到整个工业控制类的动力供能部门的运行状况，所以在技术应用的过程中，技术人员也要充分明确控制系统的工作性质，控制好输入输出的频率。PLC的PID调节与变频器自动控制的广泛使用，证实了我国关于工业自动控制技术的进步程度，同时也指明了技术应用的重要性，所以技术人员要经过不断的探索和研究，来提高自动系统的控制水平，使其可以满足现代工业发展的需要。
参考文献
[1]陈永柏.基于PLC的变频调压自动控制工业控制类的动力供能部门[J].人民长江，2011，25（12）：120-121.
[2]罗桂虎，侯玉泽.一种基于变频器PID功能的PLC控制恒压工业控制类的动力供能部门[J].生态环境学报，2012，32（10）：140-142.
[3]周兴志，刘正平.基于PLC控制的PID变频自动控制系统研究[J].人民黄河，2013，36（54）：230-231.
[4]吴元亮.PLC控制变频调速在工业控制类的动力供能部门中的应用[J].广西水利水电，2011，65（45）：520-523.
[5]常志平，胡和平.基于PLC的RH精炼炉自动控制系统研究[J].系统工程理论与实践，2010，69（48）：452-456.