变频器中PLC自动控制技术的运用

2019-12-01韩乐

电子技术与软件工程 2019年4期

文/韩乐

随着我国科学技术发展，PLC自动控制技术迅速发展，并广泛运用于各个领域中，尤其是工业生产领域。变频器是目前变频技术的核心内容，但变频技术对人工操作依赖性较强，人机互动功能还没有完全实现，也是专业人员需要解决的重点问题。将PLC自动控制技术运用其中，对上述问题具有良好的解决，能提升变频器运行效率，基于此，加强对变频器中PLC自动控制技术运用的研究具有十分现实的意义。

1 PLC自动控制技术概述

PLC自动控制技术，即可进行逻辑编辑的控制模式，与微型计算机具有一定的相似之处，也被成为可编辑逻辑控制器。该技术的形成，主要依赖于计算机技术、自动化技术，利用这一技术实现数据自动传输、分析、存储，提升自动化程度。在诸多工业领域，PLC自动控制技术运用广泛，有效提升生产质量与效率。通过PLC自动控制技术，其不仅具有较强的抗干扰能力，能保证系统的稳定性；同时便捷性较强，能实现人机互动。

具体来说，PLC自动控制技术具有以下几个方面的特点：

（1）PLC自动控制系统具有较强的抗干扰能力，能够减少故障发生的频率，能够有效的提升系统的安全性；

（2）编程简单，利用梯形图编程方式进行机电控制，操作十分便捷；

（3）采用特定的封装方式，适应性较强，能够适应于很多复杂生产方式；

（4）系统安装设计都十分简便，能够减少维护工作量，避免不必要的浪费；

（5）该系统采用统一的接线方式，提供不同端子用于链接工作。

利用PLC自动控制系统，收集变频器以及传感器中相关信息，并加以分析，做出具体的控制指令，并将这些指令发送到变频器以及报警装置中，以便能够发挥作用，提升对变频器的控制效果。

2 变频器中PLC模块选择

目前，在工业生产领域中，存在很多种变频器产品，工业生产企业具有诸多选择，当然，性能越高，变频器的价格也会相对较高。所以，工业生产企业在选择变频器过程中，需要根据企业自身的生产产品特点、工艺特点加以选择，切勿认为性能越高就越值得选择。不同电机运行中所带负荷也不尽相同，这就需要在变频器选择中根据电机运行实际能够承受的负荷进行产品选择。另外，变频器选择过程中，需要根据机械运行种类加以选择，同时考虑变频器在实际运行中是否可靠，若变频器运行可靠性较低，不仅影响企业产品生产，同时也不利于成本控制。

具体来说，在选择PLC控制系统中，应该依据以下两方面内容：

（1）保证容量、电源模块、机型、通信联网能力等模块必须能够符合工业生产的需求，只有满足变频器使用要求，才能提升生产效率；

（2）PLC系统选择中，还需要综合考虑电压等级、接线方式、输入信号等，保障自动控制系统符合企业生产。

3 PLC自动控制技术在变频器中的实际运用

3.1 通信协议实现方法

通信协议主要分为通用协议、专用协议两种。根据不同情况，划分自由口通信协议以及MODBUS通信协议。在变频器中应用的专用通信协议，是变频器与PLC之间制定的通信协议，利用这种专用通信，实现对变频器的自动化控制。

利用自由口通信协议，能够确保PLC系统有效控制系统中各项自由程序，同时变频器各个信号之间也能进行有效通信。基于这些内容，在编写程序之后，相关工作人员必须对相关通讯程序进行及时的调试，确保PLC自动控制系统在变频器中的稳定性，发挥其应有的价值。MODBUS通信协议长期属于通信行业核心标准，相关人员必须这一通信特点进行分析，考虑到其作为串行通信协议的一种，在实践运用中，为LPC、CRC校验提供支持。

3.2 实现变频器自动化控制的主要方式

将PLC自动控制技术运用到变频器当中，自动化控制的实现主要通过I/O端子。PLC控制系统与I/O端子正是PLC自动化控制技术主要内容，将两个方面内容有机结合起来，并合理利用，才能发挥PLC的作用。

在具体实现过程中，主要包括两个方向，其一是将数字输入端与PLC进行连接，这种方式需要满足PLC自动化控制系统中携带I/O端子，利用导线加以控制；其二是模拟量端子和PLC系统相连接，这种实现方式下，PLC自身并不携带模拟量端子，将PLC系统后台控制拓展模块和变频器模拟量端子进行连接，从而实现自动化控制效果。这两种实现方式，都可以对变频器进行有效设置，若变频器输入的数字量较多，则能获得较多固定频率。

基于DP通信协议，将G120变频器作为从站，而S7-300PLC产品作为主站，在指令传送过程中，基于S7-300PLC——G120的顺序。G120变频器产品能够将系统运行情况进行反馈，并接收故障报警信号。通过上文介绍，我们知道通信协议是变频器现场总线控制的核心，DP通信协议是一种关键手段，其主要由协议层、网络数据以及电报头组成。并通过有效的定义方式，实现系统上下层结构之间的良好传输，且避免两者之间相互干扰，提升变频器运行的可靠性，确保各项工作都能够顺利完成，让变频器能够通过上级自动化系统指令进行工作。