變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用分析

丁 斌

（齊魯制藥有限公司，濟(jì)南 250131）

PLC自動(dòng)控制技術(shù)具有功能強(qiáng)大、穩(wěn)定性高和可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且綜合使用價(jià)值很高。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，將PLC自動(dòng)控制技術(shù)引進(jìn)變頻器中，能夠?qū)鹘y(tǒng)直流調(diào)速方式進(jìn)行升級(jí)，提升繼電器中各個(gè)觸點(diǎn)準(zhǔn)確性，促進(jìn)變頻器系統(tǒng)運(yùn)行速率，進(jìn)而強(qiáng)化變頻器使用功能。所以將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)與變頻器有效結(jié)合，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有積極作用。

1 PLC自動(dòng)控制技術(shù)概述

PLC自動(dòng)控制技術(shù)又稱為“可編輯邏輯控制器”，通過該技術(shù)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單邏輯控制。近年來傳統(tǒng)繼電器控制模式已逐漸被淘汰，PLC自動(dòng)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)之中。PLC自動(dòng)控制技術(shù)主要由存儲(chǔ)器、控制器、輸入和輸出多個(gè)板塊組成，在實(shí)際應(yīng)用中編程功能極其簡(jiǎn)單，操作人員經(jīng)過短期培訓(xùn)就可以掌握，且其具有穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力好和控制精確度高等優(yōu)點(diǎn)[1]。除此之外，PLC自動(dòng)控制技術(shù)下的產(chǎn)品使用壽命也比較長(zhǎng)，在使用連接方面極具靈活性，較小的體積以及豐富的功能使PLC自動(dòng)控制技術(shù)在實(shí)踐中更具較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)主要是運(yùn)用自身系統(tǒng)輸出信號(hào)，對(duì)變頻器進(jìn)行控制，使變頻器在實(shí)際運(yùn)行中轉(zhuǎn)速能夠得到有效控制，同時(shí)把傳感器收集到的變頻器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行反饋，當(dāng)PLC自動(dòng)控制技術(shù)接收到反饋信息數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)自行對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，例如變頻器若在工作過程中發(fā)生故障，PLC自動(dòng)控制技術(shù)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光警報(bào)。

2 變頻器中常見故障問題

2.1 變頻器加減速過電流故障

在正常情況下，企業(yè)所使用變頻器功率是相對(duì)固定的，一般在75kW左右，在設(shè)備運(yùn)行過程中，往往會(huì)超出這個(gè)范圍，從而形成過電流故障，導(dǎo)致變頻器工作質(zhì)量下滑。

過電流故障可以分為兩種：一種是加速過電流故障；另一種是減速過電流故障。前者主要是因?yàn)樽冾l器加速時(shí)速度較快，受到轉(zhuǎn)速負(fù)荷影響導(dǎo)致功率增大；后者則多發(fā)生在變頻器減速過程中，主要原因是負(fù)荷慣性過高、減速時(shí)間又較短，導(dǎo)致功率較大。以上兩種情況都會(huì)影響變頻器使用壽命，進(jìn)而影響工作質(zhì)量[2]。

2.2 電動(dòng)機(jī)超載故障

在變頻器運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)過載故障也是極易出現(xiàn)的。首先由于機(jī)器經(jīng)常處于低速運(yùn)行狀態(tài)，且沒有準(zhǔn)確設(shè)置保護(hù)參數(shù)，使得變頻器損耗過大；其次就是電動(dòng)機(jī)散熱功能較差，不能滿足變頻器需求，導(dǎo)致變頻器工作效率及工作質(zhì)量下降。

2.3 變頻器中噪音與振動(dòng)

變頻器在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)多種多樣的問題，其中噪音問題和振動(dòng)問題是最為普遍的，對(duì)變頻器整體運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。變頻器工作中產(chǎn)生噪音的原因主要是通風(fēng)、電磁和機(jī)械運(yùn)行等造成的；而產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因?yàn)殡姶耪駝?dòng)和機(jī)械振動(dòng)。伴隨著此類問題的發(fā)生，變頻器運(yùn)行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響[3]。

2.4 變頻器過熱故障

變頻器在運(yùn)行過程中，會(huì)有大量熱量產(chǎn)生，從而使變壓器溫度快速升高，出現(xiàn)上述故障。另外，外界環(huán)境溫度不穩(wěn)定，也會(huì)影響變頻器散熱效果，使其出現(xiàn)變頻器過熱故障，導(dǎo)致變頻器不能有效工作。

2.5 變頻器參數(shù)設(shè)置不恰當(dāng)

變頻器運(yùn)行狀態(tài)主要由相關(guān)參數(shù)來決定，參數(shù)如果設(shè)置不當(dāng)，變頻器也會(huì)出現(xiàn)故障，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致變頻器損害。因此，在對(duì)變頻器進(jìn)行安裝時(shí)，要合理設(shè)置變頻器工作參數(shù)，保證變頻器正常運(yùn)行。

3 PLC自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

3.1 變頻器及PLC模塊型號(hào)的選擇

相較于傳統(tǒng)變頻器型號(hào)，PLC自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到變頻器中時(shí)有著一定的差異，設(shè)計(jì)人員對(duì)變頻器進(jìn)行選擇時(shí)，不應(yīng)該只注重變頻器性能參數(shù)，而要根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行正確的選擇。在選取過程中，要將不同模塊規(guī)格設(shè)置相同，為以后PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)統(tǒng)一管理奠定基礎(chǔ)。確定好變頻器型號(hào)后，要選擇與變頻器特性相適應(yīng)的PLC型號(hào)以及合適的信號(hào)格式，使兩者完美匹配[4]。

3.2 通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

通信協(xié)議是PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在變頻器中應(yīng)用的基礎(chǔ)，目前自由口通信和MOD-BUS通信協(xié)議這兩種模式被廣泛使用。在實(shí)際使用過程中，由于變頻器工作模式較為復(fù)雜多變，一般通信協(xié)議無法滿足其實(shí)際工作要求，所以要想實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器的控制，就要采用自由口專有通信協(xié)議，通過對(duì)變頻器實(shí)際工作需求進(jìn)行通信協(xié)議制定，提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器的控制效果，促進(jìn)了變頻器工作效率，進(jìn)而使得設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)解決變頻器使用過程中出現(xiàn)的各種問題。

3.3 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器自動(dòng)控制的實(shí)施

要想使得PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器實(shí)行自動(dòng)控制，就需要將兩者有效連接起來，目前主要連接方式是通過I/O端子完成的。I/O端子連接模式有兩種，一種是PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)與模擬量端子的連接；一種是與數(shù)字輸入端連接。當(dāng)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)不具有I/O端子時(shí)，要想完成變頻器自動(dòng)控制，就需要與模擬量端子進(jìn)行連接，此過程主要以控制變頻器開關(guān)為主。但是如果PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自帶一個(gè)或多個(gè)I/O端子，只需與變頻器輸入端連接就能實(shí)現(xiàn)控制工作。I/O端子與變頻器的預(yù)設(shè)數(shù)目有著極大的關(guān)聯(lián)，I/O端子數(shù)目越多，其變頻器預(yù)設(shè)數(shù)目就越多，進(jìn)而PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ冾l器工作狀態(tài)進(jìn)行更好的調(diào)節(jié)。

4 結(jié)語

變頻器的出現(xiàn)使得生產(chǎn)管理更加便捷，但是受多方面因素影響，其數(shù)據(jù)處理能力還有一定欠缺，不能滿足實(shí)際工作中的各種需要。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，正好彌補(bǔ)變頻器這一缺點(diǎn)，對(duì)變頻器工作模式進(jìn)行了優(yōu)化，提高了其工作效率。因此，PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用既完善了變頻器在功能上的不足，同時(shí)提高了變頻器的整體運(yùn)行效率以及控制能力，使其更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。