變頻器中PLC自動控制技術(shù)的運用分析

丁 斌

（齊魯制藥有限公司，濟南 250131）

PLC自動控制技術(shù)具有功能強大、穩(wěn)定性高和可靠性強等優(yōu)點，且綜合使用價值很高。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，將PLC自動控制技術(shù)引進變頻器中，能夠?qū)鹘y(tǒng)直流調(diào)速方式進行升級，提升繼電器中各個觸點準確性，促進變頻器系統(tǒng)運行速率，進而強化變頻器使用功能。所以將PLC自動控制系統(tǒng)與變頻器有效結(jié)合，對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展具有積極作用。

1 PLC自動控制技術(shù)概述

PLC自動控制技術(shù)又稱為“可編輯邏輯控制器”，通過該技術(shù)可以進行簡單邏輯控制。近年來傳統(tǒng)繼電器控制模式已逐漸被淘汰，PLC自動控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)之中。PLC自動控制技術(shù)主要由存儲器、控制器、輸入和輸出多個板塊組成，在實際應(yīng)用中編程功能極其簡單，操作人員經(jīng)過短期培訓(xùn)就可以掌握，且其具有穩(wěn)定性強、抗干擾能力好和控制精確度高等優(yōu)點[1]。除此之外，PLC自動控制技術(shù)下的產(chǎn)品使用壽命也比較長，在使用連接方面極具靈活性，較小的體積以及豐富的功能使PLC自動控制技術(shù)在實踐中更具較強的優(yōu)勢。

變頻器中PLC自動控制技術(shù)主要是運用自身系統(tǒng)輸出信號，對變頻器進行控制，使變頻器在實際運行中轉(zhuǎn)速能夠得到有效控制，同時把傳感器收集到的變頻器運行狀態(tài)進行反饋，當(dāng)PLC自動控制技術(shù)接收到反饋信息數(shù)據(jù)時，就會自行對數(shù)據(jù)進行分析處理，例如變頻器若在工作過程中發(fā)生故障，PLC自動控制技術(shù)就會自動發(fā)出聲光警報。

2 變頻器中常見故障問題

2.1 變頻器加減速過電流故障

在正常情況下，企業(yè)所使用變頻器功率是相對固定的，一般在75kW左右，在設(shè)備運行過程中，往往會超出這個范圍，從而形成過電流故障，導(dǎo)致變頻器工作質(zhì)量下滑。

過電流故障可以分為兩種：一種是加速過電流故障；另一種是減速過電流故障。前者主要是因為變頻器加速時速度較快，受到轉(zhuǎn)速負荷影響導(dǎo)致功率增大；后者則多發(fā)生在變頻器減速過程中，主要原因是負荷慣性過高、減速時間又較短，導(dǎo)致功率較大。以上兩種情況都會影響變頻器使用壽命，進而影響工作質(zhì)量[2]。

2.2 電動機超載故障

在變頻器運行過程中，電動機過載故障也是極易出現(xiàn)的。首先由于機器經(jīng)常處于低速運行狀態(tài)，且沒有準確設(shè)置保護參數(shù)，使得變頻器損耗過大；其次就是電動機散熱功能較差，不能滿足變頻器需求，導(dǎo)致變頻器工作效率及工作質(zhì)量下降。

2.3 變頻器中噪音與振動

變頻器在運行過程中會出現(xiàn)多種多樣的問題，其中噪音問題和振動問題是最為普遍的，對變頻器整體運行產(chǎn)生一定影響。變頻器工作中產(chǎn)生噪音的原因主要是通風(fēng)、電磁和機械運行等造成的；而產(chǎn)生振動的主要原因為電磁振動和機械振動。伴隨著此類問題的發(fā)生，變頻器運行質(zhì)量受到嚴重影響[3]。

2.4 變頻器過熱故障

變頻器在運行過程中，會有大量熱量產(chǎn)生，從而使變壓器溫度快速升高，出現(xiàn)上述故障。另外，外界環(huán)境溫度不穩(wěn)定，也會影響變頻器散熱效果，使其出現(xiàn)變頻器過熱故障，導(dǎo)致變頻器不能有效工作。

2.5 變頻器參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)

變頻器運行狀態(tài)主要由相關(guān)參數(shù)來決定，參數(shù)如果設(shè)置不當(dāng)，變頻器也會出現(xiàn)故障，更嚴重時會導(dǎo)致變頻器損害。因此，在對變頻器進行安裝時，要合理設(shè)置變頻器工作參數(shù)，保證變頻器正常運行。

3 PLC自動控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

3.1 變頻器及PLC模塊型號的選擇

相較于傳統(tǒng)變頻器型號，PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用到變頻器中時有著一定的差異，設(shè)計人員對變頻器進行選擇時，不應(yīng)該只注重變頻器性能參數(shù)，而要根據(jù)實際使用需求進行正確的選擇。在選取過程中，要將不同模塊規(guī)格設(shè)置相同，為以后PLC自動控制系統(tǒng)統(tǒng)一管理奠定基礎(chǔ)。確定好變頻器型號后，要選擇與變頻器特性相適應(yīng)的PLC型號以及合適的信號格式，使兩者完美匹配[4]。

3.2 通信協(xié)議的實現(xiàn)

通信協(xié)議是PLC自動控制系統(tǒng)在變頻器中應(yīng)用的基礎(chǔ)，目前自由口通信和MOD-BUS通信協(xié)議這兩種模式被廣泛使用。在實際使用過程中，由于變頻器工作模式較為復(fù)雜多變，一般通信協(xié)議無法滿足其實際工作要求，所以要想實現(xiàn)PLC自動控制系統(tǒng)對變頻器的控制，就要采用自由口專有通信協(xié)議，通過對變頻器實際工作需求進行通信協(xié)議制定，提高PLC自動控制系統(tǒng)對變頻器的控制效果，促進了變頻器工作效率，進而使得設(shè)計人員能夠及時解決變頻器使用過程中出現(xiàn)的各種問題。

3.3 PLC自動控制系統(tǒng)對變頻器自動控制的實施

要想使得PLC自動控制系統(tǒng)對變頻器實行自動控制，就需要將兩者有效連接起來，目前主要連接方式是通過I/O端子完成的。I/O端子連接模式有兩種，一種是PLC自動控制系統(tǒng)與模擬量端子的連接；一種是與數(shù)字輸入端連接。當(dāng)PLC自動控制系統(tǒng)不具有I/O端子時，要想完成變頻器自動控制，就需要與模擬量端子進行連接，此過程主要以控制變頻器開關(guān)為主。但是如果PLC自動控制系統(tǒng)自帶一個或多個I/O端子，只需與變頻器輸入端連接就能實現(xiàn)控制工作。I/O端子與變頻器的預(yù)設(shè)數(shù)目有著極大的關(guān)聯(lián)，I/O端子數(shù)目越多，其變頻器預(yù)設(shè)數(shù)目就越多，進而PLC自動控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ冾l器工作狀態(tài)進行更好的調(diào)節(jié)。

4 結(jié)語

變頻器的出現(xiàn)使得生產(chǎn)管理更加便捷，但是受多方面因素影響，其數(shù)據(jù)處理能力還有一定欠缺，不能滿足實際工作中的各種需要。PLC自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，正好彌補變頻器這一缺點，對變頻器工作模式進行了優(yōu)化，提高了其工作效率。因此，PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用既完善了變頻器在功能上的不足，同時提高了變頻器的整體運行效率以及控制能力，使其更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。