PLC在多機(jī)通訊方面的應(yīng)用

劉長治

【摘 要】PLC技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，文章主要對PLC技術(shù)的概念進(jìn)行分析，并探討在多機(jī)通訊方面PLC技術(shù)與變頻器結(jié)合所發(fā)揮的重要作用，并對具體應(yīng)用展開探討。

【關(guān)鍵詞】PLC；多機(jī)通訊；變頻器；通訊技術(shù)

PLC技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，該技術(shù)在各行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，為人們的生活帶來了極大的方便，相較于傳統(tǒng)的技術(shù)方式，PLC技術(shù)體積更小，一旦在使用過程中發(fā)生問題，更便于檢修。另外，PLC技術(shù)在使用功能方面具有邏輯控制能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理速度快、模擬控制能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

一、PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)為一種可編程邏輯控制技術(shù)，該技術(shù)主要是通過算法和順序控制，根據(jù)需求編寫控制邏輯，是現(xiàn)代科技發(fā)展下計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種應(yīng)用，是在原有控制技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的控制技術(shù)，是通過軟件來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的自動化邏輯控制。即，通過控制器來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，是電氣工程自動化控制的躍進(jìn)，是自動控制技術(shù)的在邏輯控制上的突破，在工業(yè)生產(chǎn)中有不可取代的地位。而PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可大致分為兩種，一種為箱式體結(jié)構(gòu)，也就是由電源、主板、CPU、儲存器、內(nèi)存等計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主要是根據(jù)工程的需求來選定各結(jié)構(gòu)的型號。另一種結(jié)構(gòu)為模塊式結(jié)構(gòu)，其主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的模塊是由內(nèi)存和I/O模塊、電源模塊、CPU模塊共同組建的模塊式結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛，均使用的是開放性總線式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際的工作控制需求來進(jìn)行軟硬件拓展。

二、PLC與變頻器的控制方法

對變頻器的就地操作一般通過調(diào)節(jié)操作面板控制來實(shí)現(xiàn)，這種方法主要用在電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化不太頻繁的環(huán)境，只需偶爾進(jìn)行變化的場合比較適用；另一種方法就是對變頻器的端子進(jìn)行控制，這種方法主要是對變頻器控制端子上面的邏輯輸入口進(jìn)行邏輯組合，各種預(yù)制速度的設(shè)置都可以在這里完成，再通過邏輯輸入口將需要的控制值進(jìn)行輸出，從而實(shí)現(xiàn)變頻器對電機(jī)的控制，電機(jī)按照要求進(jìn)行啟停及轉(zhuǎn)速操作，一般來說控制電動機(jī)的場合會事先前設(shè)定的幾個固定頻率進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。最早出現(xiàn)的控制方法就是端子控制，這種控制方法就是使用變頻器進(jìn)行控制，而且這種控制是用關(guān)量來控制且成本較高，無法實(shí)現(xiàn)對平滑線的連續(xù)調(diào)速，也無法實(shí)現(xiàn)對調(diào)速的精準(zhǔn)控制，這樣就會導(dǎo)致此方式只適用于對調(diào)速精確要求不高、變頻器的數(shù)量少、控制系統(tǒng)不需要有反饋信號的場合。通過對PLC進(jìn)行配置模擬量從而達(dá)到對變頻器控制的方法稱為模擬控制，在這種控制中DA模塊中的某一個通道只能對一臺變頻器控制，模塊控制的主要工作流程是：通過DA模塊進(jìn)行模擬量的轉(zhuǎn)換，把PLC的數(shù)字量改變成4～20mA的電流信號或者±10V的電壓信號，電信號到達(dá)變頻器，變頻器根據(jù)收到的信號識別所需參數(shù)然后輸出，如需改變對變頻器的控制，只需將PLC數(shù)字量進(jìn)行改變，模擬量的大小就能隨之改變，進(jìn)而達(dá)到控制電機(jī)速度的目的，模擬量控制這種控制方法編程較簡單，也可以實(shí)現(xiàn)對平滑線調(diào)速的連續(xù)進(jìn)行和工作性能的穩(wěn)定。

三、PLC在多機(jī)通訊方面的應(yīng)用

（一）通訊數(shù)據(jù)的建立及程序

PLC是通過對變頻器當(dāng)中的pzd過程數(shù)據(jù)的讀寫來實(shí)現(xiàn)對整個變頻器的控制，以及對變頻器內(nèi)部參數(shù)的訪問，一般而言，pzd過程數(shù)據(jù)包括有幾個固定的接口數(shù)據(jù)地址，同時(shí)還可以根據(jù)用戶的自定義模式，對變頻器的訪問進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，其中CW為PLC的控制字符，REF是設(shè)定的改定值，SW是狀態(tài)字，ACT是實(shí)際值。具體在不同的應(yīng)用場合，其設(shè)置的參數(shù)，設(shè)置的數(shù)目，設(shè)置的優(yōu)先頻率都有所差別。PLC采取現(xiàn)場總線方式控制變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是其傳送的速度快，距離遠(yuǎn)，也能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，能夠?qū)崿F(xiàn)這套系統(tǒng)的高效率運(yùn)作，而且其編程較為簡單，工作較為穩(wěn)定，能夠直接與多臺變頻器進(jìn)行連接。但是，這類控制器也存在著一定的缺陷，那就是由于設(shè)計(jì)過程中需要對遠(yuǎn)距離的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行操作，所以造價(jià)相對較高，相比與擴(kuò)展儲存器通訊控制的造價(jià)，要高出很多。所以這樣的控制方式經(jīng)常出現(xiàn)在小型工業(yè)自動化系統(tǒng)當(dāng)中，因?yàn)椴扇『啽愕目刂品椒ǎ栽诠こ谭桨府?dāng)中又有較多的同學(xué)控制優(yōu)勢，同時(shí)還能夠省去其他數(shù)據(jù)通訊中的繁雜計(jì)算手段，大大提高工作的效率。

（二）PLC通訊控制系統(tǒng)

PLC內(nèi)部工作主要采取循環(huán)掃描的方式，在部分大中型控制器中還增添了中斷方式。當(dāng)用戶完成了程序的調(diào)試任務(wù)后，利用編程器進(jìn)行編輯，將程序填入到存儲器中，由PLC選擇相應(yīng)的運(yùn)行方式，后續(xù)工作由PLC按照用戶程度去完成。該控制系統(tǒng)也主要采用了模塊化的方法，將各功能全部發(fā)揮出來，提高系統(tǒng)工作質(zhì)量和效率，同時(shí)，在工作中還能多人合作，這樣，能夠使系統(tǒng)各項(xiàng)功能得到有效擴(kuò)展，從而更有效地對PLC總線進(jìn)行管控。此外，現(xiàn)場有關(guān)調(diào)試人員調(diào)試了變頻器后，能夠降低PLC失誤問題的發(fā)生幾率，這樣，能夠?qū)⒆冾l管理的作用全面發(fā)揮出來，提高變頻管控的靈活性，下面從幾方面內(nèi)容對PLC通訊控制系統(tǒng)進(jìn)行闡述。

（三）通信參數(shù)設(shè)置

與通信有關(guān)的參數(shù)一般在變頻器中設(shè)置，這樣才可以建立起一個準(zhǔn)確、穩(wěn)定的通信狀態(tài)，如：通信站號、等待時(shí)間、速率等，對變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定通常是通過變頻器的控制面板來進(jìn)行，手動輸入各項(xiàng)設(shè)定值。編程控制系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)置包括：通信協(xié)議、數(shù)據(jù)長度、停止位、站號設(shè)置、奇偶校驗(yàn)、傳輸速率、超時(shí)判定時(shí)間等。PLC和變頻器的參數(shù)設(shè)置也能運(yùn)用STEP7等相應(yīng)編程軟件進(jìn)行設(shè)置，通信速率在變頻器里面的設(shè)置必須與傳輸速率在PLC里面的設(shè)置一致，變頻器與PLC的通信一般還是通過線纜，變頻器項(xiàng)目的設(shè)定及指令的下達(dá)要根據(jù)說明書的要求及操作步驟進(jìn)行操作。

四、結(jié)語

總之，將PLC通訊運(yùn)用與變頻器有著很重要的作用，可以借助PLC對外部獲取的相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，并能實(shí)現(xiàn)工頻到變頻模式的自動轉(zhuǎn)換。同時(shí)，借助PLC通訊還能夠提高變頻控制效率，使變頻控制更加科學(xué)、合理。

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