变频器中plc自动控制技术的运用探析张建云

变频器中plc自动控制技术的运用探析张建云

张建云

福建省龙岩金叶复烤有限责任公司福建龙岩364102

摘要：PLC自动控制技术作为一种先进的科学技术，已逐渐被广泛应用于工业生产领域中，并且发挥着非常重要的作用。在电气工程技术方面，PLC自动控制技术的优越性更是无需质疑，给我国的变频器生产带来了一次新的“革命”，极大地推动了我国工业的进步。为了更好地将PLC自动控制技术运用于变频器中，我们有必要进一步对这个课题展开探究。

关键词：变频器；PLC；自动控制技术；运用

一、PLC、变频器概述

PLC是Programmabl。LogscController的缩写，称为可编程逻辑控制器，主要是用来替代继电器执行逻辑控制的功能。实际上PLC是一种微型计算机，只是这种计算机主要用于对现代化工业制造进行控制。PLC编程简单，使用起来也十分方便。PLC编程主要采用梯形图模式，容易被操作人员接受。PLC自动控制系统的稳定性、准确性高，且抗干扰能力较强，寿命长且运行稳定。PLC的设计方案令其便于安装，且易于维护。在实际应用中，PLC的控制对象是1台电机，所以仅用1台PLC即可达到所需的控制效果。PLC实现控制的具体过程：

（1）设计程序前需做好准备工作。即熟悉系统的信息，形成整体认识，了解受控制的对象，以求编制高质量的程序；此外，还应充分利用软件和硬件。（2）制作程序框图。这个过程要依据控制系统和软件设计的要求来进行。首先，确认待设计程序的结构；然后，根据设计标准来绘制程序结构图；最后，按工艺要求绘制出全部功能单元的具体功能框架。

变频器是一种专门把50至60Hz的工频电源，转化成不同频率的交流电源，使电动机能够进行变速的设备。在控制电路上，变频器采用高性能的微处理器。它通过A/D和D/A接口，来进行信号的接收处理工作。对信号的处理由启停和正反转操作控制信号组成。一般来说，在PLC自动控制系统当中，尽管变频器接收的信号为模拟信号，但是这种信号通过A/D的加工处理可转变为数字信号，并发送至微处理器。不同型号的变频器在工作原理上是大致相同的，其控制手段基本上由矢量控制，转矩控制，转差频率控制，协调控制等方面组成。

二、变频器中PLC自动控制要点分析

2.1控制开关量，增加安全性

变频器的开关量信号指令形式有很多，其中包括正转反转信号、启动停止信号、多段速信号、故障信号、复位信号、频率到达信号等，由此为了更好的对变频器进行监控，我们可以将PLC控制系统与变频器控制回路输入信号各端子相连接，这样一来不仅可以直接通过程序对变频器的启停、正反转、故障复位等进行控制，还能够进一步控制变频器多段速端子的运行速度，尽管有着诸多好处，但是还存在不足，其调速曲线无法实现精细的速度调节，总而言之，与PLC控制系统相结合还是益处较多。

变频器设备中的开关量一般对磁性继电器实施管控，管控方式较为繁琐，常常引发故障，影响了设备应用的安全性。然而，把PLC控制系统运用到开关量管控中，可以将上述问题进行全面处理，不但推动了新型继电器的研发，同时还实现了变频器设备的完备，降低故障发生概率，提升设备运营效率，提升电气自动化设备的运营安全性。另外，在进行开关处理器安置过程中，需要对磁性因素加以探究，让开关量管控能够结合开关位置相关流程来实现技术操作性探究，确保有关数据应用的同时，还能迎合开关量管控需求。

2.2用于闭环控制，简化操作方法

PLC控制系统能够运用在闭环控制中，在某种程度上实现了变频器设备操作方式的简化，提升整体工作效率。变频器设备中闭环控制运用可编程控制系统，一般以泵类控制集中运用为主，结合各个泵环节不同的工作需求和标准，选择合理的PLC控制系统，可以让变频器设备处于科学运作状态。PLC控制系统由于在闭环控制方面具备一定的技术优势和操作方案，可以运用于各个种类的变频器设备中，将原始的闭环管控方式加以优化，提升闭环控制的便捷性，并且确保变频器设备运行安全。

三、变频器中PLC自动控制技术的的具体运用分析

3.1对PLC和变频器的型号选择

3.1.1对PLC的型号选择

PLC堪称控制系统当中的至关重要的核心部件。所以在对其的型号选择上也要尤其慎重，要充分根据工业生产的具体环境和产品的性价比等要素来进行选择。

PLC自动控制系统存在着很多不同的型号，在不同的运行状态下适合不同的型号。模块、电池、容量等不同的型号都决定着整体的运行。在PLC自动控制系统运行之前，相关人员应该对当前的工作以及状态进行分析，例如信号的输入情况以及电压电流的状况等，再对其型号进行科学的选择，使其作用达到最大化。

3.1.2对变频器的型号选择

现在，变频器在我国的普及程度正迅速提高。在选择变频器时要根据所要运行的不同工作状态，从而展开科学的选取，不能为了提高整体的工作效率而采用性能较高的变频器。企业运行的过程中，高性能的变频器会产生过载的状态，性能虽然提高了，运行的速度也会跟着明显提高，但是，这样的变频器就会变得不稳定，这种不稳定的设施是会对工程造成很大负面的影响。

3.2变频器自动化控制措施

3.2.1运用I/O端子进行变频器自动化控制

PLC与变频器的I/O端子，乃实施变频器自动化控制的先决条件。在实施变频器自动化控制的环节里，我们要充分结合操作的实际需要，从两个实现角度分别进行实施。这两个角度分别为模拟量端子和PLC连接及数字输入端同PLC连接。其中，模拟量端子和PLC连接的自身并没有端子，它的自动化控制是通过将PLC的扩展模块同变频器模拟量端子相连接而实施的。而数字输入端同PLC连接，则本身带有I/O端子，当我们将PLC同变频器的输入端连接起来，就可以有效实施对变频器的自动化控制了。运用这种手段，我们可以使变频器在启停环节更具可控性，预先设置变频器的频率。其数字量输入端子的数量通常是同固定频率成正比的。

3.2.2通过DP通信协议实施自动化控制

在自动化控制目标的实施上，DP通信协议是一种行之有效的手段。在数据电报的结构上，DP通信协议分别由网络数据、协议层及电报头组成。PPO为网络数据，由参数值PKW与过程数据PZD组成。其中，参数值PKW为变频器赖以运行的功能码，过程数据PZD则为变频器运作环节里分别输出与输入的速度反馈值，频率给定值等各种数据值。对于DP通信协议来说，其网络PPO分别由不带PKW的而带有2至6个字的PZD，与PKW及2至6个字的PZD兼有的PZD组成。采取这样的方式来定义网络数据，我们就可以让PKW与PZD这两者之间的传输工作处于相互独立的状态，这样两者之间彼此不会带来什么干扰，让变频器的运行更加稳定可靠，以便于让各自的工作任务都能顺利得到完成，让变频器时刻处于上一级自动化系统的指令下进行工作。

结束语：

PLC凭借较强的人机互动功能以及众多的PLC监控软件，很好地弥补了监控技术和变频器操作的不足，使得变频器适用于更多行业，应用更加广泛。虽然我国已取得这样的成果，但不应满足于此，仍要联系实际，及时地发现问题、解决问题，积极探索实现PLC与变频器技术的新思路。

参考文献：

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[2]王云坡.浅析PLC尤变频器技术的具体应用措施[J].中国科技财富，2011（2）.

[3]何江涛.关于PLC十变频器实现精准定位的方法[J].机电信息，2011（30）.