电机控制中PLC与变频器通讯的应用

电机控制中 PLC与变频器通讯的应用

李运涛

洛阳天宝环保科技有限公司 ,河南洛阳 ,471000

摘要：在工业设备的正常运行过程中，使用PLC技术和变频器的范围较广，可以为电动机的运行提供重要的保障。PLC属于可编程的逻辑控制器，在电动机控制以及工业生产活动中发挥着重大的作用。随着变频技术的快速发展，我国在变频技术方面也取得了较好的成绩，将变频技术和PLC技术进行有机融合，能够有效避免以往所使用的直流调速技术产生的局限，极大的提高生产活动的自动化水平。PLC技术可以对生产活动中产生的数据进行高效处理，避免了在以往生产活动中控制器所需要的人工操作流程，达到了自动调频的效果。PLC技术目前在我国的工业领域已经取得良好的应用效果，为了促进工业经济的发展，推进工业化进程，我国应当继续对PLC技术进行研发和应用。

关键词：电机控制；PLC;变频器通讯；自动控制系统

一、PLC以及变频器综合应用

PLC和变频器是在当前工业控制系统中所使用的较为普遍的一种控制方式，并且也取得了较好的控制效果。变频器进行速度调控的方式主要有4种：

（1）对操作面板进行设置，这种控制方式可以被应用在现场操作的过程中，或者电动机处于均匀速度时，都能够达到取得较好的控制效果。

（2）对端子进行控制，将不同的逻辑组合通过端子进行输入，进而达到并实现预制的速度，与此同时使用逻辑输入口对端子的状态进行智能化的控制，通过开启端子来让电动机可以正常输出，通过关闭端子让电动机可以停止输出。这种控制方式可以被应用在已经拥有预设好的程序的电动机中，对按照一定频率进行运动的场合进行改变。

（3）通过模拟输入的手段来控制变频器的工作频率。

（4）对变频器进行远程的通讯控制，但是这种控制方式需要利用串行电缆来作为控制的媒介，可以避免变频器在模拟方面以及数字量缺点方面给控制功能带来的影响，进而达到高效控制的效果，此时上位机能够从中获取大量的有关于变频器的真实信息，可以为机械系统的正常运转提供有效的保障。

因为不一样的设备、变频器、控制器之间信息交换存在差距，所以在使用PLC与变频器之间通讯协议的使用研究就显得最为关键。另外，因为电磁环境不良、控制设备点多、信号受到干扰等多种因素影响，造成系统的稳定性、可靠性比较差，利用PLC与变频器通讯控制的方法，不但可以将多电机实现同步操作，而且有效的节约人力物力成本，抗干扰能力比较强，是最为理想的解决问题的技术方法。

二、PLC和变频器通讯的实际应用

2.1 PLC和变频器通讯系统的组成

PLC和变频器进行通讯的时候，会有较多的系统参与到这一运行过程中，并且参与运行的每一个通信硬件都有着不同的特点，例如目前应用较多的RS485通信和MODBUS通信系统之间就有着较大的差距。但是在实际的应用过程中，很多通信系统的构成部分，都是只有一个PLC以及PLC所相对应的存储器，通讯模板以及不同数量的变频器。其中RS485通信系统的应用是在所有系统中最多的，主要是由PLC、485ADP模板、RS485变频器以及扩展存储卡所构成的。在通信系统中变频器的数量大多数都要在8个以上，由此可见要想提高PLC和变频器通讯的应用效果，就必须要保证各个配置都处于性能良好的状态，提高通讯系统的质量，为工业生产活动的开展提供重要的基础保障。

2.2 PLC和变频器通讯参数的具体设置

RS-485串行通讯所使用的是无协议通信，是一种典型的通讯系统类型，当PLC和变频器进行通讯的过程中，不需要经历原有的固定协议，同时也不需要进行数据交换，只需要利用通信端口就可以完成传输指令的目的，进而完成对电机的控制。在通信系统开始进行通信之前，首先要对通讯端口进行检查和设定，保证硬件和硬件之间的连接处于正常状态，并且需要保证通信硬件拥有精准的参数。如果是使用PLC来对多个变频器实施通讯控制的过程中，需要先对处于尾端位置的变频器进行设置，并在其中加入相应的阻抗，阻抗的阻值应当保持在1000。在设置变频器的过程中也需要对拨码开关进行设置，将引脚属于1的拨码进行调整，将其设置成为开的状态，并显示在变频器的终端处已经有电阻。在设置RS-485的通信硬件过程中，所使用的串口为CPIH,通过CPIH这串口通信来进行设置。应当在PLC的通信连接位置增加一个与RS485相对应的RE-485通讯选件板同时对拨码开关进行设置，具体设置的拨码开关为SW4,将其改变到关闭的形态，此时应当让串口1是处于通讯的状态下的。

当对通讯参数进行设置的时候，需要重视不同参数的设置，这样才可以保证生产活动的正常运行，提高PLC和变频器通讯的控制效果。首先需要设置的就是通信速率这一参数，设置时包括了多个内容，波特率应该设置在4800、9600、19200的状态下。当在进行参数选择的时候，需要参照变频器的实际参数，让两处的参数始终处于同状态。其次，需要设置停止位长的参数，当设置参数时应当结合停止位长的实际情况来选择参数。再次，需要对奇偶校验位参数进行设置，在设置这一参数的过程中，所需要依据的标准为奇偶校验结果的不同。最后，还需要对其他的多个参数进行设置，分别为通讯参数、校验实践以及通讯等待时间等，都需要正确的设置参数。如果其中一个参数设置错误，都有可能会导致生产活动出现运行问题。

2.3对PLC以及变频器通讯程序进行设计

这一环节是保证PLC和变频器通讯实际应用的关键因素，需要结合实际的应用场合来判断PLC和变频器通讯之间的联系方法，并明确它们之间的运行条件，这样才可以保证通信程序设计的有效性。当两者处于通信状态下，PLC和变频器之间会选择使用主从应答的方式来实现通信的效果。此时可以将PLC当做是主机以及通信的主要途径，利用其主机的功能发出控制指令，进而控制相应的变频器来完成指令。此时变频器为从机器，是属于被动状态的，当接受指令之后进行被动工作。PLC以及变频器的连接媒介为电缆，因此变频器可以接受到PLC所传递的信息和指令，进而完成通信工作，对PLC进行编程。当设计PLC的程序时候，需要利用系统初始化脉冲，进而将PLC中的有关参数输入到寄存器中。PLC会下达相应的指令，使PLC和变频器之间的通信工作可以顺利完成，让各种信息数据可以有序的输入和输出。

三、结束语

在电动机控制装置中使用PLC通信模块，可以对多个电动机进行同时控制，并且还降低了控制所需要的成本投入，在调速方面也变得更加灵活，且调速具有一定的可靠性。同时应用了触摸屏之后，可以利用PLC对变频器的参数设定情况进行监控，让参数设定变得更加简单且具有准确性。在实际的生产活动过程中，应当积极使用PLC和变频器通讯，对在生产过程中的多个电机系统实施调速以及自动控制，促进工业活动的自动化发展。现代化工业不断发展的过程中，如何对庞大的工业系统进行调控己经成为了制约工业发展的关键因素，必须要对这一问题进行重点解决。经过目前对PLC以及变频器通讯应用实际效果进行分析，发现两者之间进行信息合作，可以对生产活动进行动态化的监督以及控制，值得在今后的生产活动中广泛应用。

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