简述变频器中PLC自动控制技术的运用秦宝方

简述变频器中PLC自动控制技术的运用秦宝方

秦宝方

（贵州开阳化工电气车间贵州省贵阳市550300）

摘要：变频器中PLC自动控制技术在电气控制行业中得到了普及。对于PLC自动控制技术的应用还面临一些问题。使用PLC自动控制技术主要在通信协议，变频器自动控制等等方向。工作人员通过一种可编程的逻辑控制器，取代了传统的直流调速技术。变频器使用的变频技术通过人工操作，过于繁琐，同时准确率低。如果在变频器中使用PLC自动控制技术，就可以提高生产效率，促进我国工业的信息化、自动化发展。

关键词：变频器；自动控制技术；运用

一、变频器及PLC自动控制技术简介

1.1变频器

变频器是运动控制系统中的功率变换器，能够为机电提供可控的高性能变压变频的交流电源，而得到迅猛发展。变频器主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路以及其它周边电路组成，如图1所示，其中整流器能够对电网中的交流电源进行整流，实现交流变直流，中间电路则是对整流器输出的电源进行平滑滤波，并传输给逆变器，逆变器作为变频器的核心部件，需要完成直流变交流的逆变工作，为电动机提供所需频率的交流电源。在控制电路上，变频器采用高性能的微处理器，通过A/D和D/A接口，来进行信号的接收处理工作。

1.2PLC自动控制技术

PLC自动控制技术是一门运用计算机技术、自动化技术的综合性控制技术，在机电设备中的应用可以为设备的有效控制提供保障。PLC技术通过采用可编程存储器，可以对存储的数据进行高效分析计算，并通过数字模拟技术，实现各项数据的输入和输出，最大限度地保证系统运行的合理性。基于PLC技术的控制过程主要分为三个步骤：第一，输入采样过程，在该过程中，需要完成数据输入、处理和分类存储等基础操作；第二，程序执行过程，PLC技术首先扫描采样数据的安装梯形图模式，并进行必要的逻辑计算，一般采取从左到右、从上到下的计算顺序，并根据网络扫描结果进行域内数据更新；第三，输出刷新过程，在程序执行后，需要对此前阶段产生的所有信息数据进行统一分析，得到一个总结分析结果，根据这一结果进行数据信息输出。

二、变频器常见故障问题

2.1加减速的过电流故障问题

一般而言，企业所使用的变频器功率是固定的，大致为75kW，但是在设备运行期间，这一功率似乎并不适应，时常出现过电流故障，工作质量也因此有所下滑。至于过电流故障问题可分为加速过电流故障问题和减速过电流故障问题，前者出现的原因是变频器加速时期速度上升极快，从而受到转速负荷的惯性影响所导致的；而后者发生在变频器减速时期，主要是因为负载惯性过高、减速时间较短所导致的，这两种情况都会影响到变频器的质量，进而影响工作质量。

2.2电动机过载故障问题

电动机过载故障问题极易出现在变频器运行期间，而且出现这一问题会致使V/F曲线不适合，由此引发出现的问题也有所增多，其一是长期低速运行，无法正确设置保护参数，从而导致损耗过大，其二是散热效果差不能满足变频器的相关需求。

2.3变频器噪音与振动问题

在变频器系统运行过程中存在多种问题，需要妥善处理，其中噪音问题与振动问题直接影响着变频器的整体运行，首先，在变频器运行中，通风、电磁、机械这些是产生噪音的主要根源，而且如果输出电压与电流中含有谐波分量，噪音会由此增大；其次，是振动问题，在变频器电动机运行时，伴随其发生的还有电磁振动与机械振动，这两种问题都会影响到变频器的运行效果。

2.4变频器过热故障问题

变频器运行时，会产生大量的热量，使变压器温度会快速提升，在这种情况下，如果外部温度不稳定，变频器的散热效果会受到极大的影响，无法正常散热，从而出现变频器过热故障问题。

2.5变频器参数设置不当

变频器的参数设置会直接影响到变频器的运行，一旦参数出现错误，变频器会随其出现故障，严重的话会导致变频器失去其功效，所以在安装好变频器的同时还要恰当设置变频器的参数，保证其正常运行。

三、如何实现PLC自动控制技术在变频器中的运用

3.1合理选择PLC模块

将PLC自动控制技术运用到变频器中，合理选择PLC模块是首先需要考虑的问题。近些年，变频器出现的种类越来越多，其PLC控制系统也不尽相同。各生产企业在选择合理的PLC控制模块时，需要详细了解PLC模块的功能和特性，以保证实际运用中能够稳定可靠地运行。同时，也需要考虑PLC的设计工艺特点和使用要求，PLC模块也需要考虑机型，输入输出口点数、内置存储器的容量大小、编程功能、通信联网功能等其他控制方面的功能和要求。另外，还需要考虑PLC输入输出信号的控制类型、电压电流的级别和其连接方式，基于对上面各个方面的综合考虑，才能选出合理的PLC模块运用到变频器中，从而实现PLC和变频器间的有效融合，进一步满足工业生产方面的需求。

3.2合理连接PLC模块和变频器

由于电气产品中的信息连接都是基于通信协议的连接，PLC技术中常用的连接方式是利用常用的通信协议。PLC模块可以通过通信连接的方式实现对变频器的有效控制。由于PLC模块自带的通信能力强，在实际的操作中，变频器与PLC间的通信连接方式种类比较多，比如远程通信连接方式、自由端口通信连接方式以及单主站和多主站的通信连接方式等。其中，PC中单主站方式是唯一主站点，可以实现参数设定和点与点的通信，并且能够实现编程功能；远程信息连接是通过调制解调器来实现信息连接的，常采用的信息连接方式是自由端口通信协议，PL模块与变频器间通过自由通信信息连接可以实现通信自由控制，从而可以完成不同变频器间的信息通信。自由端口通信模式是目前主流的通用模式。除了以上的通信协议连接以外，还可以采用硬件连接的方式，将变频器自由端子和PLC控制系统进行连接。目前，主要存在模拟量端子和PLC连接与数字输入端子和PLC连接两种连接方式。实际中选用何种连接方式需要根据变频器特点和应用场合进行选取，常常采用数字输入端子连接能够很好的实现变频器控制，从而很好的实现变频器的频率测算与控制。

结语

总而言之，变频器作为重要的机电设备，在科学技术的推动下，工作性能不断提升，通过应用PLC自动控制技术，代替了传统的人工操作，使得复杂的问题得到很好的解决，不仅降低了运行成本，还有效提高了工作效率。因此，促进变频技术和PLC自动控制技术的有效结合，对于我国工业发展具有重要意义。

参考文献

[1]王魁.变频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].电子技术与软件工程,2015,06:179.

[2]郭传奇.PLC自动控制技术在变频器中的应用研究[J].数字技术与应用,2014,05:10.

[3]梁锋,陈洋,刘江.关于PLC变频器技术的特点及实现的分析研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(03).