變頻器中PLC自動控制技術的運用分析

楊建中

摘要：將PLC自動控制技術，應用于變頻器當中，對于變頻器數據分析能力的強化有良好作用。同時在對PLC自動控制技術應用后，變頻器可具備人機互動的功能，因此二者的技術融合應用，能夠取得很高的價值和作用。變頻器中應用PLC自動控制技術，可極大的提升工作效率，符合不斷增長的生產需求，同時在變頻器整體性能提升方面，也能取得理想的效果。因此，在工業生產及經濟增長等方面，PLC自動控制技術也有著重要的意義和價值。基于此，本文主要對變頻器中PLC自動控制技術的運用展開研究，包括PLC自動控制技術的概念、特點、應用等，進而為相關領域的研究實踐提供依據。

關鍵詞：變頻器;PLC;自動控制技術;運用分析

0 ?引言

PLC自動控制技術，主要是以可編程邏輯控制器為核心，近年來在工業生產等相關領域中得到廣泛的應用。尤其是隨著當前電氣工程領域的快速進步，該技術也體現出了更大的發展空間。PLC自動控制技術的應用發展，也為我國變頻技術的進步提供了重要的動力。該技術的出現，為變頻器中直流調速技術的取代提供了新的可能，可推動我國工業生產向新的臺階邁進。以往應用的變頻器運行過程當中，控制方式主要是人工為主，而應用過程中人機互動功能難以取得良好的效率，也不能充分滿足具體生產的需求。

基于此，在變頻器中應用PLC自動控制技術，對提升變頻器數據分析處理能力，是非常必要的。該技術的應用，對于變頻器性能的提升，以及人機互動效率的提高，都有著重要的意義，同時對于行業發展、生產需求以及經濟良性發展也有重要意義。

1 ?PLC自動控制技術的概念

PLC自動控制技術是一種新型的工業控制技術，是以傳統的順序控制器為基礎，將通信技術、自動控制技術、計算機技術、微電子技術等應用其中形成的。該技術的作用是對傳統繼電器、執行邏輯、記時計數等順序控制功能加以取代，從而對柔性遠程控制系統加以建立。該技術的通用性很強，同時使用方便，有著較為廣闊的適應面，具有很高的可靠性和抗干擾能力，且在編程方面相對簡單。PLC內部工作方式，通常利用循環掃描的形式，在大中型PLC當中，會設置中斷工作方式[1]。如果用戶完成用戶程序調試，通過編輯器在PLC存儲器中寫入程序，并將現場輸入信號、被控制執行元件等，在輸入模塊的輸入端、輸出模塊的輸出端相應連接。然后將PLC工作方式選定為運行工作方式之后，PLC可以根據用戶程序，自動完成后續控制工作。PLC硬件構成中，主要包括了電源組件、微處理器CPU及存儲器組件、輸入及輸出組件等部分，共同支持PLC自動控制技術的實現。

2 ?PLC自動控制技術的特點

PLC自動控制技術及其應用系統，具有很多明顯的特點。首先，該技術具有很高的可靠性，在實際工作和應用當中，可靠性非常強大，具備理想的抗干擾性能。根據相關測試結果顯示，在十萬小時的運行時間當中，PLC自動控制系統僅出現了一次故障問題。因而體現出了其在工作原理方面的優勢特點，也反映出了在系統硬件設備及軟件當中，將抗干擾處理引入的特點。其次，PLC控制技術具有編譯過程簡單和使用方便的特點[2]。當前很多PLC自動控制系統，都是根據梯形邏輯流程圖所編寫的，在理解和修正方面都比較容易。同時對多企業交互并行的實際工程狀況也更為適用，不同操作人員都能很好的理解和適用。此外，PLC自動控制技術還具有設計安裝簡單的特點，無需較多的后期維護，在各種惡劣工作環境中，都能夠比較好的適應。同時，配合有效的封裝措施，能夠在有毒、腐蝕性等復雜環境下良好運行，體現出了較高的適用拓展性。

3 ?變頻器應用中的常見故障

過去變頻器的運行中沒有應用PLC自動控制技術，因而容易出現很多常見的故障問題。如加減速過電流故障，在設備運行中功率不適應，引起電流故障。主要是由于變頻器加速時速度提升過快，由于轉速負荷慣性等引發故障問題。減速過電流故障，變頻器在減速過程中，出現過高的負載慣性，減速時間較少，因而引起故障。電動機過載故障，是變頻器長時間低速運行狀態，導致損耗增加或無法滿足散熱要求，進而造成V/F曲線無法適配，造成設備故障發生。變頻器運行噪音及振動故障，是由于電磁、機械、通風等因素影響，輸出電流中出現諧波分量，會增加噪音[3]。變頻器運行中產生機械和電磁振動，進而對變頻器運行造成影響。

此外還有變頻器過熱故障、變頻器參數設置錯誤等故障。由此可見，在變頻器運行過程中，傳統控制方法效果并不理想，變頻器各類故障時有發生。因此，對于PLC自動控制技術的應用，變頻器有著較高的要求，利用該技術實現良好的自動控制，從而保證變頻器良好運行，減少此類故障的發生。

4 ?變頻器中PLC自動控制技術的應用

4.1 PLC技術及變頻器型號選擇

在當今的變頻器市場當中，種類非常繁多，質量也參差不齊。從總體的形式上來看，變頻器如果性能良好，也會有相對較高的價格。所以，在變頻器的市場選擇過程中，需要對工業生產過程中的具體技術要求充分考慮，結合技術要求水平，對性價比最為合適的變頻器型號進行選擇，不要一味的盲目追求高性能變頻器，導致成本價值浪費[4]。在實際工業生產當中，電機不同，在帶動負荷方面，也存在著較大的差異。所以，采購人員在變頻器選擇當中，需要對電機負荷加以考慮，確保變頻器能夠對實際運行負荷良好滿足。

另外，變頻器是在工業生產中應用，作為一種生產機械，必須達到對生產效率提升有利的要求。如果性能不夠穩定，難以確保穩定持續的生產，也不利于生產效率的提高。所以，基于PLC自動控制系統的變頻器，在選擇過程中要對電池的模塊、容量、機型等相關因素仔細考慮。同時也要對通信聯網能力加以分析。而對于PLC型號的選擇，需要考慮電壓等級、信號輸入類型等參數，從而能夠對線路連接方式合理選擇，滿足實際生產的應用需求[5]。

4.2 應用通信協議實現自動化控制

從一定程度上來看，變頻器應用PLC自動控制技術，可以通過通信協議的方式加以實現。根據通信協議的自身特點，可以分別劃分為不同的類型，例如MODBUS通信、自由口通信等類型。將專用通信協議，應用于變頻器當中，能夠實現PLC系統自動控制變頻器的要求。在具體實踐當中，應用自由口通信模式，僅依靠自由口通信協議，不但能夠充分確保PLC系統對自由程序的完全控制，也能夠基于對通信程序編寫的確保，使運行的可靠性、安全性也得到良好的保障，進而使其應用價值最大化[6]。在MODBUS通信協議提出之后，在通信行業發展中作為了一種重要的標準。專業人員通過分析通信協議，能夠發現實際上屬于串行通信協議，因而在實際生產等應用方面，可以利用LPC、CRC等實現校核，進而保證良好的應用效果。

4.3 PLC自動控制系統對變頻器自動化控制的實現

變頻器應用PLC控制系統，為確保可以實現有效的控制，要在變頻器、PLC控制系統之間，建立良好的連接。目前比較常用的方式，是對輸入輸出端子加以應用。變頻器與PLC控制系統，使用輸入輸出端子連接模式可分為兩種，分別是PLC控制系統連接數字端子、PLC控制系統連接模擬量端子。如果PLC控制系統自身不具備輸入輸出端子，可以將其與變頻器模擬量端子建立連接，從而確保實現自動控制變頻器的目標，以對變頻器開關的控制為主要應用。如果PLC自動控制系統，帶有輸入輸出端子，可以將端子直接連接變頻器輸入端就能夠實現。而且，輸入輸出端子的存在，對于PLC控制系統對變頻器工作頻率的靈活調節，也能提供較大的保證[7]。有研究顯示，端子數量將會對變頻器預設頻率產生直接的影響。如果端子數量增加，PLC自動控制系統也可以確保變頻器工作狀態的穩定良好。因此，企業在實際應用中，可以根據實際情況，結合不同連接方式的特點，合理選擇應用。還要考慮到企業生產需求、短期規劃變頻器調節預設頻率等，進而使企業生產需求得到更好的實現。

5 ?結論

變頻器是當前工業領域中十分常見的一種工業設備，而變頻器運行過程中需要得到良好的控制，以滿足各種工況需求，確保良好穩定的運行狀態。PLC自動控制技術相比于傳統控制技術，擁有明顯的優勢和特點，其對于變頻器的運行控制需求也能較好的匹配。因此變頻器通過有效措施對PLC自動控制技術加以運用，進而確保變頻器良好的運行狀態。

參考文獻：

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