变频器中PLC自动控制技术的运用

2019-12-02方明明

电子技术与软件工程 2019年13期

文/方明明

变频器对于现代工业而已极为重要，在许多大功率耗能器械中可以起到较好的节能效果，并且调节频率对于风机、水泵等装置的生产稳定性与使用寿命有极大的价值，在现代工业体系中得到了广泛的应用。而为了更好的应用这一技术，将PLC自动控制技术应用到变频器当中具有极大价值。这一点已经得到了行业内外的一致认可。PLC自动控制系统是一种微型计算系统再工业控制中的运用，功能强大，并且操作简单，在现代工业系统中得到广泛的应用，本文将进行进一步的说明分析。

1 PLC自动控制技术概述

PLC 自动控制技术是逻辑控制器的一种，由于具有可编辑性，又叫可编辑的逻辑控制器。在现代工业生产中，这一技术已经开始广泛的这项技术。随着电子技术的不断发展，如今的PLC控制器相当于微型计算机，性能极为强大。并且，目前的工业生产线已经逐步实现自动化，半自动化生产线已经成为当前工业生产线的主流，有大半生产线甚至完成了自动化创新，实现了全机械运作，无人化管理，在极大提升生产效率与质量的同时也提升对于自动控制技术的需求。而PLC自动控制技术由于自身优良的性能，在未来自动化生产线发展中具有极大的应用前景。PLC自动控制系统在发展过程中一直是面向操作人员进行设计开放的，因此对于操作人员具有极大的亲和性，在其发展过程中极为重视人机交互感受，操作较为简单，稳定性强，并且可以通过附加设施实现较强的抗干扰性，较之现行控制系统具有极大的发展潜力。

2 PLC自动控制系统的特点

作为近年对工业发展极为重要的PLC自动控制技术，在工业4.0概念提出后，对于PLC自动控制系统提出了更高的要求，目前的PLC自动控制系统的特点主要包含以下几点:

（1）可靠性高，PLC自动控制系统在实际工作中展现出极大的可靠性，抗干扰性较强，就测试结果而言，在运行时间高达几十万小时之后，PLC自动控制系统才会出现一次故障。这不仅仅是工作原理的优势，更加是在系统各部分硬件设备与软件设施中引入抗干扰处理的结果。

（2）PLC控制系统的编译过程较为简单，使用方便，目前大部分PLC自动控制系统的程序编写依照梯形逻辑流程图，便于理解与修正，有利于现代多企业交互并行的工程现状，利用不同操作人员的理解。

（3）PLC系统的设计安装过程也比较简单，不需要大量的后期维护工作，对于各种恶劣环境的适应能力都很强，在大部分工业生产情况中都表现出较高的实用性，通过相应的封装就可以适应腐蚀、有毒等复杂环境，使用拓展性较高。PLC自动控制系统可以通过较为廉价的单片机系统实现，成本较低，因此具有极大的实用价值。

3 变频器与PLC模块适配选择

要将PLC自动控制器运用变频器中，首先要针对变频器的差异进行PLC模块选择，，不同的变频器适用的工作环境是不同的，其质量也不能完全由价格来评价。对于变频器的选择需要注意一下几点：

（1）变频器确实具有节能的能力，但是由于其本身也在消耗电能，因此它适用于大型耗能装置，此外，还需要装置本身具有节能功能，具有低功耗模式。

（2）还需要对系统的负荷进行评估，根据面向对象的，负载、工作环境等因素进行分析。

（3）变频器的选择还需要对产品的生产工艺特点进行分析的基础上进行科学选择，针对工艺特点的不同对于变频器的功率、规格等进行相应的选择，确保变频器在满足需求的同时也耗能最低。在变频器选择完成之后，还需要针对变频器进行PLC系统控件的选择，针对变频器的控制需求进行PLC控制系统功能模块的搭配，确保变频器在运行时的稳定性，并且需要配合变频器对电压等关键参数进行警报值设置，完成PLC系统的即时报警设置。

4 变频器中PLC自动控制技术的运用措施

PLC自动控制技术在变频器中的运用主要注意两点：

（1）运用通讯协议，就目前而言，运用通讯协议是有效实现变频器对PLC自动控制技术的应用。具体而言又分为两种形式，其一是自由口通讯，其二是MODBUS通讯协议。利用专用的通讯协议代表着变频器与PLC系统在运行过程中的对接控制。而利用自由通讯协议模式则可以利用PLC控制系统进行全方位的控制，还可以通过自定义通讯程序的编写进行安全性与可靠性的提升，这相对于专用通讯协议而言是极大的发展进步。而MODBUS通讯协议是在上世纪末才正式被提出的，在提出后不久被认为是现代行业的通讯协议标本。它实际上是一种串行通讯协议，在应用过程中支持CRC等校验，易于推广。

（2）是运用电频端子与PLC结合，为了更好的将变频器与PLC控制系统结合，可以采取连接PLC控制系统与电频端子的方法，这一方法在应用时可以达到分为两大方向，但是其主要连接模式都是通过PLC与模拟量端子之间的连接实现控制功能。这一连接方法的主要优点在于连接无间断，可以不懈怠模拟，可以有效实现PLC控制系统对于变频器的无间断控制。