PLC在变频器输出频率控制中的应用

武振慧 刘建存

摘要：现如今，我国的科技发展十分迅速，使用变频调速系统能够使得电动机的工频电源和变频电源之间进行相互的切换连接。还可以将多个电动机与变频器相互连接起来后，通过PLC连接实现对各个变频器的控制，从而控制到各个电动机上。还能够纳入发展工厂的自动化通信网络等。对于输出频率的控制角度，分析PLC在变频器中输出频率的具体作用。

关键词：变频器；输出频率控制；控制与应用

直流电动机拖动系统和交流电动机拖动系统先后诞生于19世纪，并成为动力机械的主要驱动装置。在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%的不变速拖动系统采用的是交流电动机，而在需要进行调速控制的拖动系统则基本上采用直流电动机，由于结构上的原因，直流电动机存在寿命短、保养难、易燃易爆等缺点，交流调速系统成为电动机领域主要研究方向之一，它既可以采用继电-接触器构成的控制电路，也可以采用单独变频器构成的控制电路，还可以采用PLC与变频器联机构成的控制电路，而后者可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，是实现机电一体化的理想控制设备。

1 PLC自动控制技术应用概述

Programmable Logic Controller叫做PLC控制系统，简称PLC，又叫做“可编程逻辑控制”器，PLC控制系统主要为工业生产发展而设计的一种关于电脑数字运算操作的电子装备，主要发展设备内部存储程序，按顺序进行控制的逻辑运算。PLC自动控制技术是一种微型计算机控制技术，PLC自动控制技术，广泛应用于工业生产中。应用生产中可以有效提高企业生产的效率，提高产品的销量和质量，PLC自动控制技术的编程简单、操作方便。从事PLC自动控制技术的相关编程人员，不需要具备丰富的计算机知识，根据简单的学习就可以进行PLC编程操作。在经济发展领域中，PLC自动控制系统具有实用性高，稳定性高，使用寿命长等特点，PLC自动控制系统在实际应用中，可与其他相关设备进行相互结合，PLC自动控制系统发出信号，对其他相关设备进行有效控制，使PLC自动控制的发展前景更加广阔，在实际工作中具有更多的优势。

2 PLC在变频器输出频率控制中的应用

2.1变频器的应用与发展

变频器技术最初的目的主要是为了节能，但是算着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能不断提升，变频器技术也得到了显著发展，变频器市场正以每年超过30%的速度快速增长。变频技术的发展方向是高电压、大容量化、组件模块化、微型化、智能化以及低成本化，多种适宜变频调速的新型电动机正在开发研制之中。这次我们选用的器材是FR-E700系列变频器。

2.2设置给定值与频率有关的变频参数

变频器是可以通过参数的设置，调节设定具体的接收频率与方法。比如安川的F7为例，能够使用参数设计到B1-01设置出以下5中频率指令的输出与输入指令。（1）通过变频器之间接受数字信号的数字式操作起。（2）通过模拟量的输入段子A1，直接使用电位器来对电压形式输入相应的频率信号，通过端子A2进行相应的以电流或者电压的形式给出的频率值。（3）通过Modbus信息频率接收。（4）通过能够选择使用的卡进行频率接收。（5）通过使用脉冲的输入段子RP进行输入脉冲，并且使用参数H6-01来设置具体的脉冲信号参数具有的反馈值以及设定值，利用参数H6-02设置对应于100%变频器输出的相应脉冲频率值。

2.3变频器输出频率的应用

对于一些设备之间是不需要进行连续调节转速的，只要切换程若干段的固定的转速就行。对于几乎所有的变频器都是能够进行设置多段转速的功能，因此只需要使用变频器的2点或者3点的数字量输入相应的数字信号，就能实现对4段或者8段的切换，能够使用PLC模拟量输出连续调节变频器，毕竟PLC稳定以及调节程度比较准确，虽然会相应地增加一部分的资金投资，但投资与日后的汇报时成正比的。还有的设备需要要求一个或者两个转速段的转速给定值，这方面实际上是可以交付给人工来操作的，当然此功能也可以利用接在变频器模拟量给定的信号输入电压电位器的实现。对于其他的转速段的变频器则可以使用对其相应的参数更改，来进行相应的设计，但在运行的时候操作人员是不能够对已经设定好的参数有任何的修改。

2.4通信协议的实现

我国的企业如今可以通过通信协议实现变频器对plc自动控制技术进行控制，专用协议和统一通信协议是我国的主要应用的通信协议，在运行过程中，PLC自动控制系统主要是运用专用通信协议对变频器进行控制。根据通信协议的自身条件，通信协议可以划分为modbus通信协议与自由口通信协议，采用自由口通信协议对变频器多自动控制系统进行控制，变频器和PLC自动控制系统通过自由口通信协议进行控制的，可以有效地實现对程序的自由控制，可以实现不同型号的变频器输入信号的相互转换。采用自由口通信协议有许多优点，所以工业生产企业一般完成程序编写完成后，再用自由口通信模式，这样可以进一步提高变频器在实际工作过程中的自由性、可靠性及安全性。modbus通信协议本质上属于串行通信行应用中的一种，所以PLC自动控制系统与变频器使用modbus通信协议的工作中，可以支持各种形式的检验。PLC自动控制系统采取合理的通信协议规划，有效进行通信协议系统规划，这些细节关乎了电器的使用质量，及时有效的对机器进行的监督和控制，提升变频器的使用质量，降低变频器在运行过程中的风险，提高工作效率。

3结语

该系统能够在采取现场总线以及对电缆硬接连线的两种的控制方式。当电机正常运转时能够由网络来进行相应的控制，当事故发生时，则会切换到硬接线来对其进行相应的比较理想的方式处理。PLC装置能够使得电机转子的回路实现串联调速变频的方式，能够将网络化全面实现，使得线路能够进一步的简化与性能的综合提升。

参考文献：

[1]马宁，孔红.S7-300PLC和MM440变频器的原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]皮壮行，宫振铭，李雪华.可编写程序控制器的系统设计与应用实例[M].北京：机械工业出版社，2003.

（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司1

唐市朝元电子设备有限公司2）