淺析標準化模塊在電機控制中的應用

一、前言

隨著自動化水平的不斷提升，儀表技術的發展經歷了機械儀表時代、電子儀表時代、數字化儀表時代和智能化儀表時代。隨著儀表技術的不斷發展，現場儀表技術從控制、通訊、精度、輕量化都達到了一個空前的高度。那么電氣控制能不能借鑒儀表的發展呢？使我們的電氣控制以一個控制對象為核心，制造一個標準化模塊，能對這個對象能行控制，操作信號集中收集，提供一個或者多種通訊結構，便于PLC或者上位機對這個對象的數據采集及控制指令下達等，使電氣控制也進入一個標準化、單元化的控制時代。

二、現代電動機電氣控制方式

1、接觸器、熱繼電器回路。通過按鈕來控制接觸器，即按鈕和接觸器配合的接線實現點動、自鎖、正反轉等控制回路；通過接觸器的一些開閉點實現電機的運行、停止指示；通過繼電器的開閉點實現故障停機及指示。

2、變頻器和軟啟動器回路。變頻回路可實現集中式、模塊化的控制結構，所有信號在變頻器控制單元內，控制單元完成變頻器啟停、變頻給定、故障運行等反饋；軟啟動器回路和變頻差不多，軟啟動器有外接接觸器和內置式，內置式的控制思路和變頻一般無二，只是沒有變頻功能，當然就沒有頻率反饋及給定。外置接觸器的控制可在軟啟動器集中實現，多了一個外置接觸器的控制回路。

3、伺服驅動及伺服電機回路。伺服電機多用在高精行業，伺服電機是靠伺服驅動器驅動的，驅動器可通過總線方式，免去接線。伺服電機功率小，主要用在食品流水線作業、機器人行業、硅晶行業等。

三、解決思路

1、電機普通控制回路原理基本相近，但接線方式卻差別較大。技術人員在維保時，需對控制回路及接線具有一定的了解才能快速抓住重心，解決問題。如果能有一種標準化模塊去應對及解決回路問題，使得每個回路都成為統一標準，就能夠很快培養技術人員，提高解決問題的能力，保障設備運行的穩定性。

2、馬達保護器的發展也是促進這種標準化的推動力。隨著馬達保護器的飛速發展，很多馬達保護器也集成了一些電機控制的方式，但馬達保護器的控制邏輯是基于保護回路，它的控制回路只能基于保護為主的特定的固定方式，沒有變頻和軟啟動器控制器那么自由。

3、就操作部分來說，分為PLC遠程控制和現場手動控制；基于控制方式有接觸器的起保停控制、變頻器、軟啟動器的啟停控制、馬達保護器參與的控制。

4、標準化模塊的結局就是這些控制和保護的銜接，PLC遠程控制信號、現場手動控制信號及保護信號都接進標準化模塊，再由標準化模塊統一輸出控制啟停、運行、故障、電流等信號。本來PLC控制接觸器是需要硬接線，標準化模塊可以組網絡通訊或總線，以通訊或者總線方式省去PLC硬接線及IO通道。現場設備依然采用硬接線，以不同方式實現電機啟停功能，保證功能的可靠性。

5、在標準化模塊上設置指示燈來快速判斷信號的狀態，以便快速判斷故障問題，通過簡單的指示燈就能快速找到故障點，為設備運行保駕護航。這種模塊可以采用卡軌式安裝，配接線端子，還能改善電氣柜內布局和節省接線端子。

四、總結

標準化模塊能滿足電動機控制的需求，能較快找到故障點，能提高電動機穩定運行及運維保運的效率，PLC與電動機之間的數據可同通過通訊或者總線方式。初步設計只通過功能來實現，而后期可在設備（接觸器、電機保護、顯示等）方面做一些研討和設計，使之整體化，把一個控制對象做成一個整體的單元。