PLC控制的變頻器在自動化生產線中的應用研究

繆秋芳

（江蘇省武進中等專業學校，江蘇 常州213100）

0 引言

近年來，我國社會經濟蒸蒸日上，科學技術水平大幅度提高，促使自動化技術應運而生。其技術含量與日俱增，在多個領域得到應用，并做出了重大貢獻。在此背景下，在汽車制造、機械制造等不同領域出現了很多自動化生產線，實現了對傳統生產方式的創新和發展，尤其是在PLC控制技術的運用下，強化了對生產線外部設備的有效控制，打造了優越的生產環境，在保障生產效率與質量的同時，也為相關行業發展注入了新的生機與活力，具有廣闊的應用前景，積極探索基于PLC控制的變頻器在自動化生產線中的應用意義重大。

1 PLC以及變頻器的選擇

1.1 PLC控制系統的選擇

在PLC控制的變頻器應用中，PLC控制系統的選擇是重要的一步。正確地選擇PLC控制系統，有利于促使系統安全、穩定運行，處于優越的運行狀態當中。為此，應科學地選擇PLC控制系統，結合自動化生產線的實際需求，進行相應系統的運用[1]。尤其是在新時期，PLC控制系統應用率日益提高，新型系統層出不窮，使得系統的型號呈現了多種多樣的特點，如果運行狀態不同，那么適應的PLC控制系統型號也是有差異的。除此之外，不管是PLC自動控制系統的容量，還是模塊，都與其運行狀態息息相關。這就需要提高對PLC控制系統選擇的重視度，深入分析自動化生產線的工作狀態，以合理地進行系統編程工作。

1.2 變頻器的選擇

變頻器型號眾多，加大了變頻器選擇的難度。一般來說，質量佳的變頻器性能優，但價格都比較高，反之則低。在變頻器選擇時，不能一味地考慮其性能，而是要進行綜合分析。主要是因為高性能的變頻器雖然優點種種，但是在具體應用時，十分容易進入過載的狀態，不利于提高變頻器的穩定性。面對此種情況，要結合多方面因素進行變頻器的選擇，如對生產要求進行分析、考慮自動化生產線的條件。在實際選擇的過程中，一是不能為了節約成本，選擇低性能的變頻器，二是不可為了單純地提高生產效率，而選擇高性能的變頻器。總之，要立足生產線的工作狀態選擇最合適的變頻器，這樣才能促使變頻器發揮最大的效用，提升變頻器在應用中的穩定性，保質保量地進行生產，從而達到事半功倍的效果。

2 PLC控制的變頻器在自動化生產線中的應用分析

隨著PLC控制的變頻器日趨完善，其普及程度不斷提高，在自動化生產線中的應用效果越來越明顯。

2.1 PLC自動化程序編制過程

在現階段自動化生產線中，PLC控制變頻器的應用是一個較為復雜的過程。要想充分發揮PLC控制技術的作用，實現理想的應用效果，進行PLC程序的科學編制是至關重要的。為此，要對PLC程序加以關注，立足實際，進行合理的編制，確保PLC模擬量的輸出格式，符合相關標準與要求。一般情況下，于S7-200CPU224XP而言，需要依托D/A的變化形式，實現模擬量頻率的輸入，務必要促使變頻器內有與之相適應的模擬量頻率指令的加入。在這一基礎上，有助于科學地對電機速度開展調整。目前，電流與電壓是較為常見的PLC程序信號格式。格式不同，對于其信號范圍的要求也存在差異性。例如，若采用的是電流信號格式，那么要確保信號在0～20 mA之間，如果信號格式為電壓，那么需要將信號范圍控制0～10 V。通過對PLC數字量程分析可知，0～32000的居多，所以在編制PLC程序的過程中，應注重對電壓這種信號格式加以運用。另外，需要了解的是PLC模擬量輸出電壓與變頻器頻率二者之間的關系是較為密切的，在轉化器D/A的支持下，數字量能夠得到相應的轉換，最后可以得到模擬量輸出。從中能夠發現，數字量和模擬量之間也具有較大的關聯性，因為它們之間呈正比，所以變頻器頻率和數字量的關系亦是如此。在分揀單元的過程中，對于變頻器頻率值的確定，一般都是通過觸摸屏來實現的。自動化生產線主站的通信工作，需要以RS485為基礎，與此同時將VW1002作為此項工作的傳輸地址，要想把有關數據信息順利的向分揀站傳輸，一是要借助RS485通信口，而是要依靠PPI通信協議。

除此之外，由于PLC程序的編制較為復雜，因此要時刻掌握VW1002地址存儲頻率給定值的變化的狀態，接下來合理地給定值，促使能夠穩定地傳送到變頻器模擬量的相應的端口。PLC對應的數字量、變頻器輸入區頻率分別需要保證在0～32000、0～50 Hz之間[2]。為推動整個輸出過程有效完成，應該注重全面發揮16位的地址AQW0的作用。基于此，要強化對對應頻率組織的調整和優化，使其轉換為相應的數字量。值得高度注意的是：數字量的得出，需要用頻率給定值×640。通過以上操作，可實現對PLC自動化程序的正確編制。

2.2 具體操作過程

在變頻器中，自動控制技術發揮著不可替代的作用。在實際操作環節，需要注意的事項較多，各個環節都不可忽視。同時，保證操作標準性和規范性是最基礎的，是全面發揮PLC自動控制技術優勢的前提，能夠在整體上優化生產線過程。具體而言，需要做到以下幾點：

首先，自動化生產程序的編制。在該方面，應該做到實事求是，具體問題具體分析，結合需要，編制好相關的自動化生產程序，為后續生產奠定良好的基礎。針對系統中的各個設備，也要全面地掌握，深入了解其所具備的功能，以正確地進行操作，減少操作失誤等不良現象的發生。在生產線中，在明確控制對象的同時，還要提高認識，強化了解，以確保在整個控制環節，科學地檢查各個硬件以及軟件，以便及時發現問題及時解決，將重大故障扼殺在萌芽中，避免不必要的問題出現，進而為生產線的效率和質量提供堅實的保障。

其次，控制程序圖紙的繪制。在操作階段，畫出控制程序圖紙也是必要的，能夠為后續的設計等工作提供依據。基于此，要對控制程序圖紙加以重視，對PLC控制技術的結構進行考量，并分析運行狀態，以設計最佳的控制程序圖。為減少設計圖的漏洞，需要在完成設計之后，及時開展相關檢查工作，促使其和生產線之間相適應，為PLC控制的變頻器的應用創造有利條件。在此基礎上，方可對設備的各個單元進行規劃，增強最終的應用效果。

再次，程序編寫過程。在具體操作時，程序編寫是最為關鍵的環節，與PLC控制技術作用的發揮息息相關。因此，在完成控制程序圖紙繪制工作之后，便需要派請專業人員結合所設計的圖紙，有針對性、目的性地進行程序編寫的過程。該工作中，務必要保持高度謹慎的態度，全力以赴做到零失誤，以便將PLC控制技術優勢充分地展示出來，有效地運用在自動化生產線的過程中，提高有效性，減少不正當的操作，促使各項生產工有條不紊地進行。

最后，程序編寫的檢查。程序編寫屬于一項系統性工程，受多種因素影響，比較容易出現錯誤。一旦編寫不正確，不僅會阻礙PLC控制技術作用的發揮，而且還會給生產線造成不利影響[3]。所以，在程序編寫之后，應對其進行嚴格的檢查，在第一時間排除問題，最大限度地降低運行環節程序操作失誤情況出現的可能性。另外，在程序操作說明書完成的過程中，應注重結合程序編寫的現實情況。在此環節中，如果發現容易出現錯誤的地方，應進行總結，以免出現此類錯誤；若是遇到需要注意之處，也要進行重點標記，給基于PLC控制的變頻器在自動化生產線中的應用鋪墊基石。

3 結語

總而言之，在自動化生產線中，PLC控制技術屬于重要的組成部分，占據著核心地位。為此，應注重PLC控制系統以及變頻器的選擇，根據自動化生產要求，合理地進行相關參數的設置，科學開展PLC編制工作，提高操作正確性，以不斷提高自動化生產水平，優化生產效果，早日實現預期生產目標，滿足行業發展需求，進而獲得長足進步。