試論變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用

蔣林 李迎春

【摘 ?要】PLC自動(dòng)控制技術(shù)在多種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，尤其是鋼鐵制造領(lǐng)域中，具有很高的實(shí)用性。本文首先對(duì)PLC自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行概述，然后分析了在變頻器中常常出現(xiàn)的問題，最后探討了在變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，如提高工作效率、增加安全性、實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議、簡化操作方法等等。

【關(guān)鍵詞】變頻器;PLC;自動(dòng)控制技術(shù)

前言：PLC自動(dòng)控制技術(shù)在使用過程中具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如功能強(qiáng)大、穩(wěn)定性能高、可靠性強(qiáng)等等，有很高的綜合使用價(jià)值。在變頻器中應(yīng)該P(yáng)LC自動(dòng)控制技術(shù)可以升級(jí)傳統(tǒng)的直流調(diào)速方式，增強(qiáng)繼電器中觸點(diǎn)的準(zhǔn)確性，加快變頻器系統(tǒng)的運(yùn)行效率，因此在變頻器中應(yīng)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以強(qiáng)化變頻器的使用功能。

一、PLC自動(dòng)控制技術(shù)概述

PLC控制技術(shù)又被稱為可編輯邏輯控制器，可利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行簡單地邏輯編輯，近年來，PLC自動(dòng)控制技術(shù)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制模式應(yīng)用在各種行業(yè)領(lǐng)域之中。PLC自動(dòng)控制技術(shù)含有多個(gè)板塊，如儲(chǔ)存器、控制器、輸出、輸入板塊等等，在實(shí)際應(yīng)用中只需進(jìn)行相應(yīng)的編程即可應(yīng)用，操作人員在進(jìn)行一定的培訓(xùn)之后可掌握這項(xiàng)技術(shù)。而且基于PLC控制技術(shù)的設(shè)備具有靈活的連接方式，使用壽命也比較長，另外PLC自動(dòng)控制技術(shù)體積小以及功能多的特點(diǎn)也使其在實(shí)際應(yīng)用中有比較強(qiáng)的優(yōu)勢。

二、在變頻器中常常出現(xiàn)的問題

（一）加減速過電流故障問題

通常情況下，企業(yè)使用在固定功率變頻器，但在設(shè)備運(yùn)行過程中的功率往往超過這一功率，這時(shí)就容易出現(xiàn)電流故障，降低變頻器的工作質(zhì)量。變頻器的工作質(zhì)量一般分為加速過電流故障和減速過電流故障，加速過電流故障是指變頻器在加速速度過快，使其受到較大的轉(zhuǎn)速負(fù)荷，導(dǎo)致功率變大。減速過電流故障是指減速過程中變頻器受到較大的慣性，而且減速時(shí)間較短，導(dǎo)致功率過大，這兩種情況都會(huì)影響變頻器的工作質(zhì)量，縮短變頻器的使用壽命。

（二）電動(dòng)機(jī)超載故障

在變頻運(yùn)行過程中，很容易發(fā)生電動(dòng)機(jī)超載故障，一方面由于電動(dòng)機(jī)一直處于低速運(yùn)行狀態(tài)，缺少準(zhǔn)確的保護(hù)參數(shù)，增加變頻器的損耗;另一方面，電動(dòng)機(jī)缺少散熱功能，溫度過高的情況下，不能滿足變頻器工作要求，對(duì)變頻器的工作效率以及工作質(zhì)量都有比較大的影響[1]。

（三）變頻器過熱故障

變頻器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致變頻器溫度升高，出現(xiàn)變頻器運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象，另外外部環(huán)境也對(duì)變頻器造成一定程度的影響，比如外部空氣溫度過熱，會(huì)影響變頻器的散熱效果，導(dǎo)致其出現(xiàn)過熱故障，不能有效的進(jìn)行工作。

（四）變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

事先設(shè)定好的相關(guān)參數(shù)決定變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，一旦數(shù)據(jù)設(shè)置不當(dāng)，變頻器將會(huì)出現(xiàn)各種故障，甚至?xí)?yán)重影響變頻器的性能，因此在安裝變頻器時(shí)首先要科學(xué)的設(shè)計(jì)變頻器工作參數(shù)。

三、在變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

（一）提高工作效率

隨著變頻器使用年限的增加，在其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)增加很多電量的消耗，無形中增加了電氣企業(yè)的運(yùn)行成本，導(dǎo)致收益下降。而在變頻器中利用PLC自動(dòng)控制技術(shù)之后，可以對(duì)變頻器進(jìn)行優(yōu)化，降低電能消耗，減少變頻器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對(duì)于能源的消耗，從而為企業(yè)帶來更好地經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，可以利用PLC自動(dòng)控制技術(shù)良好的安全性，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)定的流程對(duì)設(shè)備進(jìn)行管控，相較于傳統(tǒng)的管控方式具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，原始的管控方式比較混亂，操作不當(dāng)將會(huì)嚴(yán)重影響變頻器的運(yùn)行質(zhì)量。

利用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以管控變頻器設(shè)備的開關(guān)量，用不同的操作管控變頻器設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)，簡化設(shè)備的操作，從而增加變頻器設(shè)備在運(yùn)行之中的安全性，大大降低變頻器發(fā)生事故的幾率，有效的提升工作效率。

（二）控制開關(guān)量，增加安全性

變頻器含有多種開關(guān)量信號(hào)指令形式，必須正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、多段速信號(hào)以及故障信號(hào)等等，利用PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以將其與變頻器控制輸入信號(hào)端子箱連接，這樣可以直接通過程序控制變頻器的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等等，從而更好地監(jiān)控變頻器。

變頻器中開關(guān)量一般管控磁性繼電器，但由于管控方式比較復(fù)雜，容易引發(fā)各種故障，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。在利用PLC控制技術(shù)之后，可以有效的解決上述問題，不僅可以在PLC控制技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)新型的繼電器，還可以完善變頻器設(shè)備，降低發(fā)生故障的幾率，提高變頻器運(yùn)行的安全性。

（三）模擬量信號(hào)

為了將頻率信號(hào)準(zhǔn)確的發(fā)送到變頻器之中，可以將PLC模擬量信號(hào)輸出模塊與變頻器模擬量信號(hào)連接在一起，實(shí)現(xiàn)變頻器的無級(jí)降速，將變頻器的輸出端子與PLC的輸出端子連接在一起，可以將變頻器的運(yùn)行狀態(tài)反饋給PLC。通過PLC自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)變頻器進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)風(fēng)強(qiáng)度、進(jìn)風(fēng)方向的無人操作，這樣既可以保持氣體含量在最佳范圍之內(nèi)，還可以使整個(gè)系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高系統(tǒng)的安全系數(shù)。另外，結(jié)合PLC控制技術(shù)來設(shè)置變頻器系數(shù)，可以在系統(tǒng)荷載出現(xiàn)變化時(shí)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，使系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓狀況不變，控制工作頻率在規(guī)定的范圍之內(nèi)[2]。

（四）簡化操作方法

PLC控制技術(shù)可以應(yīng)用在閉環(huán)控制之中，在一定程度上簡化變頻器設(shè)備的操作方式，提升系統(tǒng)整體工作效率。在變頻器設(shè)備閉環(huán)程序中利用PLC控制技術(shù)，主要體現(xiàn)在泵類控制集中運(yùn)用之中，根據(jù)各個(gè)泵環(huán)節(jié)工作需求和工作標(biāo)準(zhǔn)的不同，選擇不同的PLC控制系統(tǒng)，使變頻器系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)之中。由于PLC控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制方面具有的技術(shù)優(yōu)勢，使其廣泛應(yīng)用于各種變頻器設(shè)備之中，通過PLC控制技術(shù)對(duì)閉環(huán)管控方式優(yōu)化之后可以有效提升閉環(huán)控制的簡便性。

結(jié)語：綜上所述，將PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在變頻器設(shè)備之中可以有效提升系統(tǒng)效率和系統(tǒng)運(yùn)行安全性，延長變頻器設(shè)備的使用壽命，有效解決變頻器常常發(fā)生的電流故障、過熱故障等等。在利用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，要結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)豍LC系統(tǒng)，從而保證企業(yè)的生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓樂.變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（04）：116.

[2]丁斌.變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（12）：184-185.

（作者單位：靖江特殊鋼有限公司）