PLC自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

陳少輝

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的新技術(shù)涌現(xiàn)出來(lái)。PLC技術(shù)就被諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用主要是在電氣控制和工業(yè)生產(chǎn)方面，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，得到很多專家的認(rèn)可。它的主要優(yōu)勢(shì)就在于PLC的可被編程性，控制器方面，傳統(tǒng)的變頻控制器存在數(shù)據(jù)處理的缺陷而應(yīng)用了PLC自動(dòng)控制技術(shù)則可以很好地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使變頻器的控制功能得到增強(qiáng)以及實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。PLC自動(dòng)控制技術(shù)借助其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，在工業(yè)生產(chǎn)和電氣化控制方面表現(xiàn)出來(lái)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，提高了變頻控制效率，并且是整個(gè)工業(yè)化水平得到提高。下面我們就針對(duì)PLC技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用真開(kāi)深入討論。

關(guān)鍵詞：變頻器;PLC技術(shù);應(yīng)用

PLC作為一種可編程邏輯控制器，借助其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電氣控制和工業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在變頻技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我國(guó)的變頻技術(shù)也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，變頻技術(shù)的關(guān)鍵就在于PLC技術(shù)的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)很可能取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)，我國(guó)這些年在變頻技術(shù)方面的發(fā)展很迅速，作為這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵部分，變頻器技術(shù)很可能會(huì)在不久之后代替直流調(diào)速技術(shù)作為變頻控制器的主流技術(shù)。傳統(tǒng)意義上的變頻器在使用過(guò)程中對(duì)于人工操作的要求比較高，不過(guò)變頻器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)人工操作要求比較高，需要人工調(diào)整變頻。PLC技術(shù)則可以很好地處理數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制器對(duì)人工操作的依賴性，真正實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)調(diào)頻。兩者的有效結(jié)合很好的彌補(bǔ)了控制器的缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，PLC技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了很好的工業(yè)效應(yīng)。所以為了進(jìn)一步加快工業(yè)化的腳步和國(guó)家工業(yè)強(qiáng)國(guó)的建設(shè)我們應(yīng)該積極應(yīng)用PLC技術(shù)。

一、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)原理

傳統(tǒng)的調(diào)頻控制器使用的是繼電器邏輯控制，而PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可以作為微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)編程控制調(diào)頻。PLC技術(shù)某種意義上加快了工業(yè)化過(guò)程。在原理和操作過(guò)程中PLC技術(shù)是十分簡(jiǎn)單的因?yàn)镻LC控制系統(tǒng)使用的是操作人員熟悉的梯形圖編程模式，在熟悉的編程模式之下操作人員可以很快上手。由于PLC系統(tǒng)自身的精準(zhǔn)性、卓越的穩(wěn)定性和強(qiáng)大的抗干擾能力，使得該系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可信度。并且系統(tǒng)自身卓越的穩(wěn)定性會(huì)延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命，相比較于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)而言壽命會(huì)大大提高。雖然PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自身比較復(fù)雜但是在維護(hù)方面卻很容易，而且安裝過(guò)程也是十分簡(jiǎn)單。PLC系統(tǒng)體積小、易于拆卸、連接方式也很簡(jiǎn)便，在硬件上的優(yōu)勢(shì)使得PLC系統(tǒng)可以很好地在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。雖然PLC系統(tǒng)具有如此多的優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際生產(chǎn)工作中，PLC系統(tǒng)的操作對(duì)象只是一臺(tái)電機(jī)，如果想要發(fā)揮PLC系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就需要電機(jī)的質(zhì)量過(guò)硬、只有給PLC系統(tǒng)配置一個(gè)性能卓越、質(zhì)量好的電機(jī)才可以實(shí)現(xiàn)變頻器技術(shù)和PLC技術(shù)能夠在大量處理數(shù)據(jù)之后做到有效控制電機(jī)，精準(zhǔn)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，做到大范圍，高效率，連續(xù)的調(diào)控電機(jī)。

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)就像是一個(gè)大腦中樞一樣，首先收集傳感器和變頻器所有的信息，然后對(duì)收集的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并且做出判斷，最后將這些判斷轉(zhuǎn)化為具體的發(fā)送到變頻器和危險(xiǎn)報(bào)警顯示裝置讓這些裝置及時(shí)作出反應(yīng)。指令性的信號(hào)作為輸入信號(hào)傳到變頻器控制端，做出反應(yīng)及時(shí)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在這個(gè)過(guò)程中變頻器及傳感器的運(yùn)行狀況也會(huì)及時(shí)回饋到PLC系統(tǒng)，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)及時(shí)分析反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，在指令運(yùn)行過(guò)程中如果有意外或者故障的出現(xiàn)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這樣一整套的高效快速的反應(yīng)機(jī)制既可以提高變頻效率做到快速切換頻率又可以做到對(duì)于意外和故障的技術(shù)預(yù)警保障安全生產(chǎn)。與此同時(shí)，向PLC反饋?zhàn)冾l器及傳感器的運(yùn)行狀況，利用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生事故或者出現(xiàn)故障時(shí)馬上發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)的控制之下，一旦單機(jī)供電頻率發(fā)生改變，系統(tǒng)就會(huì)馬上對(duì)頻率作出調(diào)整，所以，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)綜合運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精準(zhǔn)高效使用。

二、PLC系統(tǒng)控制具體過(guò)程

首先是做好充足的準(zhǔn)備，具體就是再詳細(xì)了解系統(tǒng)知識(shí)原理和控制對(duì)象的情況之后，有效的利用手上的硬件設(shè)施保證PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)施，還有就是最重要的編制一個(gè)符合受控對(duì)象的系統(tǒng)程序。只有前期準(zhǔn)備做好了才可以設(shè)計(jì)出一個(gè)高效、完美的程序;程序框圖的完整設(shè)計(jì)，在做好前期準(zhǔn)備之后對(duì)軟件和控制系統(tǒng)需求有了一定的了解之后，就需要我們完整的繪制設(shè)計(jì)程序框圖，第一步就是程序的結(jié)構(gòu)圖的確定，然后及時(shí)對(duì)程序結(jié)構(gòu)圖的繪制繪制過(guò)程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，最后就是完成所有功能單元的功能框架;編程要嚴(yán)格按照預(yù)先已經(jīng)設(shè)計(jì)好的程序結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行，可以說(shuō)這部分是珍格格編程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，只有逐條對(duì)程序結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行程序編寫(xiě)才會(huì)做出令人滿意的PLC系統(tǒng);系統(tǒng)編寫(xiě)完成之后就需要對(duì)編寫(xiě)的程序進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中一旦出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)做出反應(yīng)，查找問(wèn)題及時(shí)修正，確保在測(cè)試完成之后整個(gè)程序可以長(zhǎng)期正常運(yùn)行;程序說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，這部分既要涉及編寫(xiě)的程序內(nèi)容又要涉及程序設(shè)計(jì)的相關(guān)工作務(wù)必做到詳細(xì)、簡(jiǎn)單易懂。

三、實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)的措施

（1）想要實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)就需要通過(guò)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)。通信協(xié)議有專用型和通用型目前已知的兩種類型。在這兩種之中的通用協(xié)議又包括自由口通信協(xié)議與MODBUS通信協(xié)議兩種;上文提到的專用通信協(xié)議的概念是：MPI協(xié)議與M系變頻器之間通信的PPI與USS協(xié)議，專用通信協(xié)議就是PLC與變頻器之間預(yù)定指令的通信協(xié)議，之所以PLC系統(tǒng)能對(duì)變頻器實(shí)現(xiàn)有效控制就是通過(guò)專用通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。由于自由口模式下可實(shí)現(xiàn)有效控制通信自由程序，所以恰當(dāng)使用自由口通信協(xié)議，不同類型的變頻器之間還能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能。基于此，只有在編寫(xiě)程序的時(shí)候要結(jié)合通訊調(diào)試，有效利用自由口通信模式的原理，才能增加PLC和變頻器之間調(diào)控的穩(wěn)定性。

（2）想要實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)就還可以通過(guò)PLC和變頻器I/O端子的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際工作當(dāng)中可根據(jù)實(shí)際情況采取以下兩種方法：一種方法是PLC系統(tǒng)采用模擬量端子連接和數(shù)字輸入端連接，另外一種方法是把變頻器模擬量端子連接到PLC擴(kuò)展模塊上，這樣即使PLC本身沒(méi)有模擬端子也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的調(diào)控。由于PLC自身存在很多的的I/O端子，所以利用第一種方法進(jìn)行連接時(shí)，在PLC導(dǎo)線與變頻器的輸入端連接時(shí)接通控制系統(tǒng)。這樣的連接方式，不僅可以直接控制變頻器的啟動(dòng)或者停止，還可以對(duì)變頻器提前設(shè)置好的頻率值進(jìn)行調(diào)整，可以得到大量的預(yù)定頻率值，在數(shù)字量輸入端子存在于變頻器中時(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自身具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能能夠很好地實(shí)現(xiàn)變頻器的及時(shí)有效的調(diào)控;在PLC系統(tǒng)中存在很多的監(jiān)控軟件能夠很好的保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。PLC彌補(bǔ)了傳統(tǒng)頻率調(diào)控系統(tǒng)操作方面的缺欠和監(jiān)控技術(shù)的不足。實(shí)踐證明有效結(jié)合變頻器與PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠取得前所未有的效果，這樣的技術(shù)組合可以很好地滿足市場(chǎng)需要和工業(yè)發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)

宋飛. PLC自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用研究[J].機(jī)電信息，2013（15）.

秦鵬.王超，PLC控制系統(tǒng)抗干擾分析及措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（17）.

王賽.利用PLC實(shí)現(xiàn)控制變頻器的方法[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（7）.