變頻器中PLC自動控制技術的有效應用研究

摘要：PLC的應用可以很好地解決變頻系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理量不足的問題。同時，也可以讓它擁有一種人機交互的功能。在實際應用中，PLC的自動化技術可以使變頻調速系統(tǒng)和變頻器實現(xiàn)有效的聯(lián)合，從而獲得1+1>2的綜合效益。本論文著重對變頻調速系統(tǒng)中PLC的自動化技術的實現(xiàn)流程及本身的特性進行了詳細的分析，針對這種裝置的選擇，詳細地介紹了它的實施方法。

關鍵詞：PLC控制技術;工業(yè)生產;生產效率;自動化;變頻器

PLC作為一種可編程的邏輯控制器，它因其自身的優(yōu)點而被廣泛地用于電力控制、工業(yè)生產等領域。隨著變頻技術的迅速發(fā)展，變頻技術的應用越來越成熟，越來越廣泛，其中最重要的就是如何將PLC技術運用到實際中去。隨著這種技術的出現(xiàn)，將會取代傳統(tǒng)的交流變頻技術，國內的科研工作者也開始關注這一技術，并將其應用于未來的發(fā)展，將會成為國內的主要技術之一。由于變頻器在實際使用中對工作人員的操作要求很高，所以必須采用手動調節(jié)和頻率控制。同時，由于PLC技術的廣泛運用，可以有效地對數(shù)據(jù)進行處理，彌補了傳統(tǒng)的控制器對手工操作的依賴，使得FM系統(tǒng)可以實現(xiàn)全自動化。

一、PLC自動控制系系統(tǒng)的特點

PLC的自動控制技術又稱為PLC控制器，它的工作原理是采用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器，實現(xiàn)控制的功能。根據(jù)PLC的特性，它可以被視為一臺微型電腦，它的主要控制功能在工業(yè)生產中得到了廣泛的應用，它在現(xiàn)代工業(yè)生產中起到了不可取代的作用。計算機的自動計數(shù)程序設計非常簡單，操作人員只需經過一段時間的訓練就能進入工作崗位。在實際使用中，PLC的自控系統(tǒng)穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好。

另外，PLC控制系統(tǒng)的工作壽命和穩(wěn)定性都優(yōu)于目前的工業(yè)控制系統(tǒng)，并且PLC控制系統(tǒng)的結構設計具有很強的普適性。它具有體積小、功能豐富等特點，是自動控制技術的優(yōu)勢。在實際使用中，如果一臺PLC控制的主要目標是一臺電動機，它就可以實現(xiàn)所需的控制，但一般情況下，這對PLC的控制系統(tǒng)的性能和品質都有很高的要求。PLC在實際應用中，主要負責對變頻調速系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集和分析，然后向變頻調速器和警報設備下達指令。其工作原理是根據(jù)系統(tǒng)的輸出信號對變頻調速進行控制，從而實現(xiàn)對變頻調速的自動控制。同時，變頻調速器和傳感器也會將采集到的信息傳遞到PLC的控制系統(tǒng)中，由PLC進行自動分析，一旦出現(xiàn)意外或故障，就能及時報警。

二、PLC自動控制技術在變頻器中的具體應用

在科技飛速發(fā)展的今天，各種新技術層出不窮。PLC技術就是其中最典型的一種，它有著很多的優(yōu)點，所以它在很多領域都有著廣泛的應用，特別是在電子控制和工業(yè)生產中。其最大的優(yōu)點是PLC的可編程序，并且能夠有效地解決傳統(tǒng)的變頻控制器數(shù)據(jù)處理的不足，對相關的數(shù)據(jù)進行有效的處理，提高了變頻器的控制能力，達到了良好的人機互動效果。同時，PLC的自動控制技術還可以利用其本身的數(shù)據(jù)處理能力，在工業(yè)生產、電氣控制等領域都有很大的應用價值，從而有效地提高了變頻調速的效率，促進了我國的工業(yè)化。

（一）利用通信協(xié)議

在PLC的應用中，其核心內容是通訊協(xié)議.首先，由于通訊協(xié)議具有差異性，所以可以將其分成兩類：自由協(xié)議和MOD-BUS。在實際使用中，變頻調速器與PLC之間有一定的通訊協(xié)定。其次，利用PLC的自動控制技術，實現(xiàn)對變頻調速的精確控制。同時，為了使變頻調速系統(tǒng)的通信效果得以有效地調整，提高其工作效率，充分發(fā)揮PLC的優(yōu)越性。最后，通過合理地選擇通訊協(xié)議，可以使企業(yè)的生產系統(tǒng)達到最優(yōu)。

（二）變頻器端子與PLC自動控制系統(tǒng)連接

在變頻調速系統(tǒng)中，PLC的自動控制技術是一個非常重要的技術，它可以通過輸入輸出端口來控制變頻調速系統(tǒng)的性能。在PLC的自動化控制系統(tǒng)中，采用I/O終端與系統(tǒng)的有效結合，可以大大提高PLC的自控能力，保證變頻調速的穩(wěn)定性，使其更符合公司的相關生產要求。

（三）PLC與變頻器選型

1.PLC

PLC是整個自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在充分考慮工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境時，必須進行技術經濟比較，以便合理地選用PLC的自動控制技術。通過對PLC的實際工作進行了深入的分析，指出了采用合適的自動控制方式，不但可以提高PLC的性能，而且適用范圍也很廣。

2.變頻器

現(xiàn)在，隨著微電子技術和電子技術的飛速發(fā)展，半導體的制造技術也在不斷地進步，所以半導體的成本也在不斷地降低，而變頻調速器的使用，也越來越多。為保證變頻調速器與PLC的高效通訊，必須合理地選用變頻調速器。

（四）變頻器自動化控制的實現(xiàn)方法

1.通過I/O端子實現(xiàn)自動化控制

在實際使用中， PLC的自動化控制系統(tǒng)要求采用 PLC與變頻調速裝置的輸出終端。而在具體的實施方案中，則要根據(jù)實際的情況，將其分為兩個部分，即：模擬測量終端與 PLC相連，數(shù)字信號終端與 PLC相連。使用前一種方法可以不使用模擬測量終端，僅需將 PLC的擴展和變換器模數(shù)接口相結合即可達到自動控制目的。而使用后者，則能讓 PLC本身在帶有終端的狀態(tài)下，利用相應線路將 PLC與變頻調速裝置的輸出端進行高效的聯(lián)接，達到自動控制的目的。該實施方式不僅可以高效地起動和停機，還可以設定變頻調速裝置的預定頻率，在它的數(shù)字式輸入終端數(shù)量比較大時，可以獲得大量的固定頻率。

2.借助DP通信協(xié)議實現(xiàn)自動化控制

在利用DP通訊協(xié)議的情況下，S7-300PLC可以用作主站，特定的頻率轉換器作為從站，通過PLC將有關操作命令傳遞給變頻器，同時接收來自變頻器的工作狀況、故障告警信號等信息。在現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)中，變頻器的主要核心是通訊協(xié)議，它能有效地實現(xiàn)自動控制。

三、結語：

總而言之，PLC的自動控制技術在變頻調速方面起到了很大的作用，它可以對數(shù)據(jù)進行有效的處理，同時還可以對變頻調速進行實時調整，可以彌補傳統(tǒng)的調頻方式的缺點，達到了很好的效果，可以滿足國內的產業(yè)發(fā)展和市場的要求。

參考文獻：

[1]陳亮.PLC自動控制技術在變頻器中的應用[J].數(shù)字通信世界，2020（06）：37-38.

[2]張搏.變頻器中PLC自動控制技術的有效應用研究[J].中國新技術新產品，2020（07）：43-44.

[3]曾云.變頻器中PLC自動控制技術的有效應用研究[J].科技風，2020（06）：27.

金志偉 男 浙江臺州 漢 19860716 大專 電氣工程及自動化 目前職稱是助理工程師