符旺
宝来利安德巴赛尔石化有限公司 辽宁省盘锦市 124000
摘要：为提高电气自动化控制效果，提出基于变频调速技术的电气自动化控制方法。首先设计以主控层和现地单元层为基础的电气设备数据采集模块，并将采集数据在 PLC、设备、采集模块之间进行交换，根据交换结果，计算电气自动化控制比例，最终采用变频调速技术，通过自适应电动机模型单元、转矩比较器和磁通比较器对待控制部分进行参数控制。并进行试验测试，实验结果表明，所提方法在确保设备正常运行的基础上，可有效节约 45%以上的电能，同时对目标控制参数的执行率在 90%以上，具有较高的控制性能，对于实际生产应用具有一定价值。
关键词：电气自动化 变频调速技术
引言
在电气自动化控制技术中，其作为重点的环节，同时也是我国的经济支撑主体，因此变频调速技术非常重要。随着我国科学技术的不断发展，企业在进行工业生产时，需要结合自身的实际情况。积极有效的应用新型技术，对工业领域运行过程中的环境污染以及相关问题树立良好解决方案。通过变频调速技术的应用，使其具备较强的调频性。通过多样性的方法，以保证在工业生产质量以及生产效率的基础上，对变频调速技术进行有效的合理配置。以保障该企业能够持续稳定的发展，具有非常重要的实际意义以及综合作用。
1电气控制节能设计工作的具体原则
1.1节能性原则
电气控制节能设计工作是实现电气控制节能的前提性工作，对于后期工作有着重要的指导性价值。而设计工作在落实过程中以具体原则为依据，其中的首要原则就是节能原则，这是电气控制节能设计工作的核心原则。相关企业技术人员应该主动根据该原则开展工作。首先，应该充分认识到节能工作对于企业发展的重要意义，了解节能后能够为企业经济效益带来何种改观，并意识到其对于社会可持续发展的关键意义；其次，应该进一步完善企业的管理体制，主动将节能性原则落实到管理体制之中，充分发挥管理体制的调节、规范作用；最后，企业应该将节能性原则着眼于企业的电子设备之上，对电气设备的电能消耗进行有效控制，减少浪费、利用不到位的情况，以此来提高企业的节能性价值。
1.2经济性原则
社会企业的核心目的在于获取利益，这是企业的核心价值所在。基于此，企业在开展任何工作时都应该考虑到自身的经济性，从而确保在开展工作过程中逐步提高企业的经济利润和竞争实力。对此，企业在落实电气节能控制工作时，也应该以经济性为核心原则，依据这一原则开展工作，充分把握企业的发展规律，增强企业员工的工作积极性。根据这一原则，企业需要充分考虑自身的经济发展情况，主动将电气节能控制工作和实际经济情况相结合，既不能投入大量资金用于节能工作的落实，也不能过分看重眼前利益，缺乏对节能控制工作的长期投入。需要真正做到统筹兼顾、放眼未来，充分根据当前的资金情况稳步进行节能控制工作的开展，有效提高节能控制工作的合理性，让企业在落实该项工作的同时，也能够享受到节能控制工作带来的长远经济利益。
2如何在电气自动化技术中有效的进行变频调速技术
2.1发电系统的应用
在发电系统的自动化系统运行过程中，其有可能会产生较多的应用需求。在设定时，过于关注能源传输，将会浪费大量的人力以及物力，造成浪费。因此，在企业的稳定发展中，需要避免能源储存问题所造成的阻碍。在大多数电器自动化控制技术中，其自身均携带了一定的发电系统。在后续调整时，可以对发电系统的运行各环节进行有效的控制，避免其出现相关的复杂性。在电流运输过程中，如电流出现偏差，也会导致电流出现故障，使整体电路无法有效应用。
2.2在相关的电机模型单元
在调频系统中，进行必要的应用，可以使变频调速技术得到集中优化。在现有的电气模型分析中，通过电气自动化控制过程，其整体的系统非常重要，发挥着重要的意义。根据主要功能，可以体现在以下三个方面。（1）可以对电机的输入电压进行相关验证，以保证电动机的工作情况能够有效明确；（2）可以根据电动机模型与变频器进行连接，将转距控制在合理范围内；（3）在工业生产过程中，可以利用自适应电气模型单元，对电气一体化的具体工作情况进行了解，选出合理的闭环电路。
2.3数字化控制技术
数字化控制技术是静止变频设备的核心技术，是高压变频调速技术发展的主要趋势。现阶段，市场上出现的变频装置基本实现数字化控制，由于元件本身的小型化特点和高性能特点，变频装置控制的精度较高，通过 ASIC 和 DSP 实现精度控制以及快速运算，能够得到较好的电流波形，从而大幅度降低变频器的噪音。同时，由于数字化技术装置使用 A-SIC 技术和微电子技术，所使用的元器件数量明显减少，进而提高变频装置的可靠性。早期变频器受到CPU 处理速度的影响以及离散化延迟时间的限制，电流控制可以做出的反应速度为数 ms，速度控制所做出的反应时间为 10 ms 左右。随着 CPU 处理技术的发展，其速度得以有效提升，加上 ASIC 和 DSP 技术的应用，大幅度减少了扫描时间，目前已经将电流响应控制在 0.1~0.7 ms，速度响应控制在 2~4 ms，满足传动工作对控制的需求。
3电气自动化控制方法设计
3.1控制环境内的信息交换
控制环境内的信息交换主要包括 PLC 与设备之间以及采集模块与 PLC 之间的通讯，其中 PLC 和设备之间的数据传输选用 RS485 串口通信，采用 MODBUS 协议[3]。把设备的通讯端口串接正确后，和 PLC 协议卡进行通讯数据传输。MODBUS 通信协议波特率为 9600，包含一位起始位，八位数据位，一位停止位以及 CRC 校验位。在传输信号前，首先对信号进行划分，将其分成正、负两部分，并通过两条传输线分别进行传输，接收端接收到信号后，将信号进行相减处理，以此获得原始信号。PLC 和数据采集模块之间的数据传送单位为“帧”，数据采集发送通信命令给 PLC，PLC 接收后自主发送响应帧给控制模块。
3.2设备运行数据采集
根据减少人员使用的设计原则，本文在数据采集模块采用分层全开放的分布方式设计，模块由主控层和现地单元层两部分组成。其中，主控层包括 2 台操作工作站、以太网交换机、Modem 组成，实现对电气设备运行数据的实时监视与采集，并对设备运行记录进行统计，为控制管理、HMI 人机交互、数据通信等提供基础。在Modem 上完成与上一级调度、电气控制室信息管理模块的通信。在现地控制单元层，共设计 4 套设备，分别为 3 套 LCU 机组和 1 套对应线路，以此实现对各电气设备的监控。负责定时采集电气设备的运行状态和运行参数，并在对数据进行预处理保存于数据库中，作为各种计算、控制等功能实现的基础。
结束语
变频调速技术的优点得到各领域的认可，该技术的应用能够提高相关产品运行的稳定性与可靠性，从而促进行业发展，提高用户对产品质量的满意度。在使用高压变频调速技术时，各行业可根据自身的发展需求，合理使用矢量控制技术、无速度传感器矢量控制技术、直接转矩控制技术等，提高高压变频调速技术的实际应用价值[3]。
参考文献：
[1]郑书衡.高压变频调速技术在电气控制节能中的运用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(06):173-174.
[2]孙有伟.高压变频调速技术可靠性分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(05):141-142.
[3]魏鑫.变频调速技术在电气自动化控制中的运用[J].电子技术与软件工程,2021(08):142-143.