变频器中PLC自动控制技术的运用

郭骥

摘 要 PLC自动控制技术可以弥补变频器数据分析处理能力不足的现象，同时也可以使变频器可以具备人机互动的能力，从实际角度对其进行分析可以发现，PLC自动控制技术与变频器的结合真正达到1+1>2的效果。本文对变频器中PLC自动控制技术的特点、实现过程进行简要分析，并对该设备选型及实施措施等方面进行了详细阐述。

【关键词】PLC自动控制技术 变频器 特点 实现措施

1 引言

PLC控制技术实际上是一种可编程的逻辑控制器，其在电气控制领域中有着广泛的运用前景，而目前我国的变频技术在新时期也取得很大的进步，变频器技术是变频技术中的核心部分，有可能在将来可以完全取代传统的直流调速技术。变频技术中的变频器在实际应用中过于依赖人工操作，而人机互动的功能却无法满足其发展需求，而PLC自动控制技术应用到变频器中可以将这一问题有效解决，其在实际应用中可以完全弥补变频器数据分析处理能力的不足，同时也可以确保人机互动功能可以满足其应用需求，因此，我国需要将PLC自动控制技术与变频技术相结合，这样才能使其更好地为促进国民经济发展而服务。

2 PLC自动控制系统的特点简介

PLC（Programmable Logic Controller）自动控制技术被称为可编程逻辑控制器，其主要是运用可编程逻辑控制器来代替传统继电器来执行逻辑控制的功能，而根据PLC的特点可以将其定义为一种微型计算机，而这种微型计算机主要的控制功能是应用于工业生产制造领域，对提高现代工业制造领域的生产效率与质量有着重要作用。PLC自动控制技术的编程相对较为简单，操作人员只要经过短期培训便可以充分掌握，而且PLC自动控制系统在应用中具有稳定性强、准确性高、抗干扰能力较好等特点，与目前工业制造领域中所使用的其他控制系统相比，PLC自动控制系统的使用寿命相对较长且运行稳定性好，PLC控制系统的结构设计使其具有很强的通用性，其连接方式灵活、功能丰富以及体积小等，这都是PLC自动控制系统的特点。在实际应用中，PLC控制系统的控制对象如果只是1台电机，那么只需要1台PLC控制系统就可以达到所需要的控制效果，但是这种情况下要求PLC控制系统的质量、性能等方面相对较高，PLC控制系统主要通过收集、分析和综合来自变频器的全部信息来做出相应指令，并将这些指令传递给报警装置和变频器。PLC控制系统的主要工作原理是系统输出的信号来控制变频器，以此来实现系统对电子转速的自动控制，同时传感器和变频器的运行情况也被反馈到PLC控制系统中，系统并对这些数据信息进行自动分析，从而在运行出现故障或发生事故时，PLC控制系统会及时发出声光警报。

3 变频器和PLC模块的型号选择

现阶段市场上有很多不同种类的变频器，一般性能较高的变频器其价格也相对较高，因此，在选择变频器过程中应该将对工艺要求的适应度作为主要选择标准，并不是过于追求高性能种类的变频器，同时，不同电机所带动的负荷也是有差异的，这便要求在变频器选择过程中要考虑电机负荷的实际需求，并且机械种类不同，变频器模块的选型也要满足不同种类的机械运行需求。变频器选择过程中其使用中的可靠性也是一个主要的选择标准，这是生产机械配置变频器的主要目的是提高生产效率，如果变频器在使用过程中的稳定性较差，这便使其难以满足工业生产需求。PLC控制系统在选择过程中主要针对机型、I/O模块、容量、电源模块、特殊功能模块以及通信联网能力等几个方面进行综合考虑，PLC模块型号选择过程中要注意输入信号的类型、电压等级以及输入接线的连接方式等。

4 实现变频器与PLC自动控制技术相结合的措施

4.1 利用通信协议实现的措施

通信协议根据其特点可以分为通用和专用两种，同时也可以将其划分为自由口通信协议和MODBUS通信协议，使用专用通信协议是指变频器和PLC之间预定指令的通信协议，这样才能实现PLC系统在运行过程中对变频器的有效控制。自由口模式下，通过自由口通信协议不仅可以有效实现PLC系统对通信自由程序的控制，同时也可以实现不同型号变频器相互之间的通信，因此，在完成通讯调试与程序编写的前提下，可以采用自由口通信模式来保证PLC系统与变频器之间通信的可靠性、稳定性以及安全性。Modicon公司于1979年提出MODBUS通信协议，MODBUS通信协议自出现起便一直被作为网络通信行业的主要标准，通过分析其特点我们可以了解到，MODBUS通信协议在本质上属于串行通信协议，并且其在实际应用中可以支持CRC与LPC的校验。

4.2 利用变频器端子与PLC连接实现的措施

为了有效实现变频器与PLC控制系统的有效结合，可以通过变频器I/O端子与PLC控制系统进行连接，而这种方法在实际应用中可以分为2个方向，其主要有PLC与模拟量端子连接，PLC与数字输入端连接等。采用PLC与模拟量端子连接过程中，是在PLC自身并不携带模拟端子时可以采用这种方法，通过将PLC扩展模块与变频器模拟量端子进行连接，这样便可以有效实现PLC控制变频器的目的。PLC与变频器可以采用数字输入端与PLC连接的方式，这是因为PLC系统自身带有若干个I/O端子，而我们便可以使用导线将变频器的输入端子与PLC中的I/O端子相连接，通过这种连接方法也可以有效实现PLC系统对变频器的控制，这两种连接方式可以根据变频器、PLC系统的型号特点进行选择，第二种连接方式不仅可以有效控制变频器的停止或启动，同时也可以根据实际需求来改变变频器预先设定的频率，如果变频器上有较多的数字量输入端子，那么变频器在连接后将会获得更多的预定频率。

5 结语

PLC自动控制技术与变频技术的有效结合，可以在最大程度上弥补变频器在监控技术和操作控制等方面的不足，而PLC和变频器进行结合可以有效发挥出相辅相成的效果，从而有效拓展了变频器在工业生产领域中的应用范围，这样才能使PLC自动控制技术可以更好地促进我国社会经济发展。

参考文献

[1]宋飞.PLC自动控制技术在变频器中的应用研究[J].工艺与技术，2013.

[2]李晓臣.PLC自动控制技术变频器的特点[J].工程技术，2014.

[3]梁锋.关于PLC变频技术的特点及实现的分析研究[J].中国石油，2012.

作者单位

天津市深蓝电控设备技术有限公司 天津市 300380endprint