變頻器中PLC自動控制技術(shù)的運用

湯朋飛 黑龍江煙草工業(yè)有限責(zé)任公司穆棱卷煙廠

引言：PLC自動控制技術(shù)是一種可編程邏輯控制器, 被廣泛應(yīng)用在電氣工程中。隨著我國科學(xué)研發(fā)能力的不斷進(jìn)步和提高，PLC自動控制技術(shù)在我國高速發(fā)展，將來很有可能代替直流調(diào)速技術(shù)。目前，變頻器在使用時比較依賴人工，無法達(dá)到人機(jī)互動的理想效果。PLC自動控制技術(shù)能夠完善變頻器的數(shù)據(jù)識別能力和人機(jī)互動，兩者的相互配合彌補(bǔ)了彼此的不足，達(dá)到1+1＞2 的理想效果。所以我國必須重視PLC自動控制技術(shù)，推動我國變頻器技術(shù)高速發(fā)展。

一、PLC自動控制技術(shù)的特點

“PLC”是可編程邏輯控制器的縮寫，用來行使邏輯轉(zhuǎn)換器的功能，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器。PLC是一種微型計算機(jī)，主要應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中，編程簡單，使用靈活，其特點是采用梯形圖模式進(jìn)行編程，優(yōu)點是方便操作人員使用。PLC自動控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定功能和可靠性，識別和防止外來屏蔽能力較好，所以具有很好的應(yīng)用價值。相對于傳統(tǒng)的控制裝置來說，PLC自動控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并且使用壽命較長。PLC在最初設(shè)計時，追求的是方便安裝和維護(hù)，使用靈活和便于拆卸，有功能多樣、小體積等特點，所以PLC的應(yīng)用范圍很廣泛。

在使用過程中，一臺PLC可以控制一臺電機(jī)，但是必須要求PLC有較高的穩(wěn)定功能和可靠性。PLC和變頻技術(shù)配合可以很好地控制電機(jī)的調(diào)速，準(zhǔn)確地調(diào)整電機(jī)的運行速度，能夠保證對電機(jī)大范圍、高效率、可連續(xù)的控制。

在運行時，PLC首先收集來自變頻處理器和傳感裝置的輸出信號，然后進(jìn)行綜合分析，做出相關(guān)的指令，最后將命令傳輸?shù)轿ｋU報警顯示裝置和變頻器。其工作原理是把PLC輸出的命令信號轉(zhuǎn)換成變頻器的輸入指令，進(jìn)行對電機(jī)的運行速度精確調(diào)整，然后把傳感裝置和變頻器的工作狀態(tài)用信號的形式反饋到PLC，PLC將反饋的信號進(jìn)行綜合分析，及時地識別危險報警，所以在運行過程中發(fā)生故障或者危險報警時，PLC能夠及時發(fā)出警報。所以，運用PLC和變頻裝置進(jìn)行技術(shù)結(jié)合可以準(zhǔn)確、可靠地調(diào)整電機(jī)的運行速度。

二、PLC實現(xiàn)控制的實際過程

1.在程序設(shè)計時，需要做好各項準(zhǔn)備工作，要做到熟練認(rèn)讀系統(tǒng)的信息，了解系統(tǒng)整體，熟悉控制對象，這樣才能設(shè)計出精準(zhǔn)的程序。2.跟據(jù)變頻裝置和軟件開發(fā)的特點進(jìn)行繪制程序圖框，首先要清楚被設(shè)計程序的構(gòu)架，然后嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪制程序草圖，最后根據(jù)工序的特點繪制出所有系統(tǒng)模塊的單元功能草圖。3.按照繪制好的程序草圖開始編寫程序，這一步驟是所有編程開發(fā)工作的核心，所以要必須嚴(yán)格按照程序草圖進(jìn)行認(rèn)真編寫程序。4.對寫好的程序開始模擬運行，在模擬運行過程中如果出現(xiàn)問題必須及時修改，直到程序運行良好5.編寫程序操作指南，對編寫的程序進(jìn)行詳細(xì)說明，對程序編寫工作進(jìn)行下結(jié)論。

三、設(shè)備選型

（一）變頻器和變頻器模塊型號的選擇

市場上的變頻器種類繁多，性能越好的變頻器價格也越高，一分價錢一分貨。所以，在選擇變頻器型號時，要根據(jù)工藝的要求固定合適的設(shè)備型號，不能單純的追求高性能。通常情況下，不同型號的變頻器電機(jī)負(fù)載也不同，所以要根據(jù)負(fù)載的要求選擇合適的變頻器，變頻器的型號決定了機(jī)械的種類。

（二）PLC和PLC模塊型號的選擇

在選擇PLC的過程中，需要從PLC型號、內(nèi)存、I/0模塊、電源模式、特殊功能模塊以及聯(lián)網(wǎng)能力等方面慎重分析。PLC模塊型號的選擇要根據(jù)指令輸入的方式方法、電壓的參數(shù)以及輸入技術(shù)的使用方案。

四、實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)的措施

（一）通過通信協(xié)議實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)結(jié)合

目前常見的通信協(xié)議主要有通用和專用2類。通用類也能夠分成MODBUS通信協(xié)議和自由通信協(xié)議；而專用通信協(xié)議是指變頻器和PLC之間預(yù)設(shè)信號的通信協(xié)議，以便有效地對PLC 對變頻器電機(jī)調(diào)速進(jìn)行控制。采用自由通信協(xié)議,一方面可以提供對通信設(shè)計工序的調(diào)整，另一方面也能幫助調(diào)整不同型號變頻裝置內(nèi)部的聯(lián)通。

（二）利用變頻器I/0端子與PLC連接實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)

實踐證明，利用變頻器I/0端子與PLC結(jié)合促進(jìn)形成PLC與變頻器技術(shù)主要有兩個方向，一是PLC與模擬量端子連接，二是PLC與信號輸入端對接引入模擬量端子與PLC連接，但是PLC本體不需要安裝模擬端子，PLC擴(kuò)展單元需要和變頻器模擬量端子進(jìn)行結(jié)合，實現(xiàn)對變頻器的控制。這樣做的原因是PLC自身帶有若干I/O端子，通過導(dǎo)線進(jìn)行連接變頻器上的輸入接口。在用數(shù)據(jù)線實施連接的時候，不僅可以準(zhǔn)確調(diào)整變頻器啟停，而且能夠調(diào)整變頻器原先固定的指令頻率，當(dāng)變頻器存在大量的數(shù)字量輸人端子時，就能夠獲得較多的固定頻率。

結(jié)語：通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，PLC依靠優(yōu)秀的人機(jī)互動能力以及大量的PLC監(jiān)控設(shè)備，充分地改善了監(jiān)示技術(shù)和變頻裝置使用的問題。通過PLC和變頻器的融合，可以達(dá)到相輔相成的狀態(tài)，使得變頻器在電氣自動化行業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。雖然我國已經(jīng)擁有該項的技術(shù)，但是這只是一個開始，目前還需要結(jié)合實際情況，準(zhǔn)確高效地反饋問題并處理問題，努力開發(fā)融合PLC與變頻器的新技術(shù)。