PLC自動控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

陳少輝

摘要：隨著時代的發(fā)展和科技的進步，越來越多的新技術(shù)涌現(xiàn)出來。PLC技術(shù)就被諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用主要是在電氣控制和工業(yè)生產(chǎn)方面，發(fā)揮著越來越重要的作用，得到很多專家的認可。它的主要優(yōu)勢就在于PLC的可被編程性，控制器方面，傳統(tǒng)的變頻控制器存在數(shù)據(jù)處理的缺陷而應(yīng)用了PLC自動控制技術(shù)則可以很好地對數(shù)據(jù)進行處理，使變頻器的控制功能得到增強以及實現(xiàn)人機交互。PLC自動控制技術(shù)借助其強大的數(shù)據(jù)處理功能，在工業(yè)生產(chǎn)和電氣化控制方面表現(xiàn)出來獨有的優(yōu)勢，提高了變頻控制效率，并且是整個工業(yè)化水平得到提高。下面我們就針對PLC技術(shù)的特點、應(yīng)用真開深入討論。

關(guān)鍵詞：變頻器;PLC技術(shù);應(yīng)用

PLC作為一種可編程邏輯控制器，借助其獨特的優(yōu)勢在電氣控制和工業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著越來越重要的作用。在變頻技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我國的變頻技術(shù)也取得了實質(zhì)性的進展，變頻技術(shù)的關(guān)鍵就在于PLC技術(shù)的應(yīng)用，這項技術(shù)很可能取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)，我國這些年在變頻技術(shù)方面的發(fā)展很迅速，作為這項技術(shù)的關(guān)鍵部分，變頻器技術(shù)很可能會在不久之后代替直流調(diào)速技術(shù)作為變頻控制器的主流技術(shù)。傳統(tǒng)意義上的變頻器在使用過程中對于人工操作的要求比較高，不過變頻器在實際應(yīng)用過程中，對人工操作要求比較高，需要人工調(diào)整變頻。PLC技術(shù)則可以很好地處理數(shù)據(jù)，彌補傳統(tǒng)控制器對人工操作的依賴性，真正實現(xiàn)完全自動調(diào)頻。兩者的有效結(jié)合很好的彌補了控制器的缺陷。在實際生產(chǎn)生活中，PLC技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了很好的工業(yè)效應(yīng)。所以為了進一步加快工業(yè)化的腳步和國家工業(yè)強國的建設(shè)我們應(yīng)該積極應(yīng)用PLC技術(shù)。

一、PLC自動控制系統(tǒng)原理

傳統(tǒng)的調(diào)頻控制器使用的是繼電器邏輯控制，而PLC自動控制系統(tǒng)可以作為微型計算機實現(xiàn)編程控制調(diào)頻。PLC技術(shù)某種意義上加快了工業(yè)化過程。在原理和操作過程中PLC技術(shù)是十分簡單的因為PLC控制系統(tǒng)使用的是操作人員熟悉的梯形圖編程模式，在熟悉的編程模式之下操作人員可以很快上手。由于PLC系統(tǒng)自身的精準性、卓越的穩(wěn)定性和強大的抗干擾能力，使得該系統(tǒng)具有極強的可信度。并且系統(tǒng)自身卓越的穩(wěn)定性會延長系統(tǒng)使用壽命，相比較于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)而言壽命會大大提高。雖然PLC自動控制系統(tǒng)自身比較復(fù)雜但是在維護方面卻很容易，而且安裝過程也是十分簡單。PLC系統(tǒng)體積小、易于拆卸、連接方式也很簡便，在硬件上的優(yōu)勢使得PLC系統(tǒng)可以很好地在全國范圍內(nèi)進行推廣。雖然PLC系統(tǒng)具有如此多的優(yōu)勢，但是在實際生產(chǎn)工作中，PLC系統(tǒng)的操作對象只是一臺電機，如果想要發(fā)揮PLC系統(tǒng)的優(yōu)勢就需要電機的質(zhì)量過硬、只有給PLC系統(tǒng)配置一個性能卓越、質(zhì)量好的電機才可以實現(xiàn)變頻器技術(shù)和PLC技術(shù)能夠在大量處理數(shù)據(jù)之后做到有效控制電機，精準的控制電機的轉(zhuǎn)速，做到大范圍，高效率，連續(xù)的調(diào)控電機。

PLC自動控制系統(tǒng)就像是一個大腦中樞一樣，首先收集傳感器和變頻器所有的信息，然后對收集的信息進行數(shù)據(jù)分析，并且做出判斷，最后將這些判斷轉(zhuǎn)化為具體的發(fā)送到變頻器和危險報警顯示裝置讓這些裝置及時作出反應(yīng)。指令性的信號作為輸入信號傳到變頻器控制端，做出反應(yīng)及時調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，在這個過程中變頻器及傳感器的運行狀況也會及時回饋到PLC系統(tǒng)，PLC自動控制系統(tǒng)及時分析反饋回來的數(shù)據(jù)，在指令運行過程中如果有意外或者故障的出現(xiàn)就會發(fā)出報警信號。這樣一整套的高效快速的反應(yīng)機制既可以提高變頻效率做到快速切換頻率又可以做到對于意外和故障的技術(shù)預(yù)警保障安全生產(chǎn)。與此同時，向PLC反饋變頻器及傳感器的運行狀況，利用PLC自動控制系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，在運行過程中發(fā)生事故或者出現(xiàn)故障時馬上發(fā)出報警信號。在PLC自動控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)的控制之下，一旦單機供電頻率發(fā)生改變，系統(tǒng)就會馬上對頻率作出調(diào)整，所以，PLC自動控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)綜合運用可以實現(xiàn)對電機的精準高效使用。

二、PLC系統(tǒng)控制具體過程

首先是做好充足的準備，具體就是再詳細了解系統(tǒng)知識原理和控制對象的情況之后，有效的利用手上的硬件設(shè)施保證PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)施，還有就是最重要的編制一個符合受控對象的系統(tǒng)程序。只有前期準備做好了才可以設(shè)計出一個高效、完美的程序;程序框圖的完整設(shè)計，在做好前期準備之后對軟件和控制系統(tǒng)需求有了一定的了解之后，就需要我們完整的繪制設(shè)計程序框圖，第一步就是程序的結(jié)構(gòu)圖的確定，然后及時對程序結(jié)構(gòu)圖的繪制繪制過程嚴格按照設(shè)計標準內(nèi)容，最后就是完成所有功能單元的功能框架;編程要嚴格按照預(yù)先已經(jīng)設(shè)計好的程序結(jié)構(gòu)圖進行，可以說這部分是珍格格編程設(shè)計的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，只有逐條對程序結(jié)構(gòu)圖進行程序編寫才會做出令人滿意的PLC系統(tǒng);系統(tǒng)編寫完成之后就需要對編寫的程序進行測試，測試過程中一旦出現(xiàn)問題要及時做出反應(yīng)，查找問題及時修正，確保在測試完成之后整個程序可以長期正常運行;程序說明書的編寫，這部分既要涉及編寫的程序內(nèi)容又要涉及程序設(shè)計的相關(guān)工作務(wù)必做到詳細、簡單易懂。

三、實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)的措施

（1）想要實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)就需要通過通信協(xié)議實現(xiàn)。通信協(xié)議有專用型和通用型目前已知的兩種類型。在這兩種之中的通用協(xié)議又包括自由口通信協(xié)議與MODBUS通信協(xié)議兩種;上文提到的專用通信協(xié)議的概念是：MPI協(xié)議與M系變頻器之間通信的PPI與USS協(xié)議，專用通信協(xié)議就是PLC與變頻器之間預(yù)定指令的通信協(xié)議，之所以PLC系統(tǒng)能對變頻器實現(xiàn)有效控制就是通過專用通信協(xié)議實現(xiàn)的。由于自由口模式下可實現(xiàn)有效控制通信自由程序，所以恰當使用自由口通信協(xié)議，不同類型的變頻器之間還能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能。基于此，只有在編寫程序的時候要結(jié)合通訊調(diào)試，有效利用自由口通信模式的原理，才能增加PLC和變頻器之間調(diào)控的穩(wěn)定性。

（2）想要實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)就還可以通過PLC和變頻器I/O端子的連接來實現(xiàn)，在實際工作當中可根據(jù)實際情況采取以下兩種方法：一種方法是PLC系統(tǒng)采用模擬量端子連接和數(shù)字輸入端連接，另外一種方法是把變頻器模擬量端子連接到PLC擴展模塊上，這樣即使PLC本身沒有模擬端子也可以實現(xiàn)對目標的調(diào)控。由于PLC自身存在很多的的I/O端子，所以利用第一種方法進行連接時，在PLC導(dǎo)線與變頻器的輸入端連接時接通控制系統(tǒng)。這樣的連接方式，不僅可以直接控制變頻器的啟動或者停止，還可以對變頻器提前設(shè)置好的頻率值進行調(diào)整，可以得到大量的預(yù)定頻率值，在數(shù)字量輸入端子存在于變頻器中時。

四、結(jié)語

綜上所述，PLC自動控制系統(tǒng)自身具有強大的數(shù)據(jù)處理功能能夠很好地實現(xiàn)變頻器的及時有效的調(diào)控;在PLC系統(tǒng)中存在很多的監(jiān)控軟件能夠很好的保障系統(tǒng)的正常運行。PLC彌補了傳統(tǒng)頻率調(diào)控系統(tǒng)操作方面的缺欠和監(jiān)控技術(shù)的不足。實踐證明有效結(jié)合變頻器與PLC自動控制系統(tǒng)，能夠取得前所未有的效果，這樣的技術(shù)組合可以很好地滿足市場需要和工業(yè)發(fā)展的需求。

參考文獻

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