變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用

郭驥

摘 要 PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以彌補(bǔ)變頻器數(shù)據(jù)分析處理能力不足的現(xiàn)象，同時(shí)也可以使變頻器可以具備人機(jī)互動(dòng)的能力，從實(shí)際角度對(duì)其進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，PLC自動(dòng)控制技術(shù)與變頻器的結(jié)合真正達(dá)到1+1>2的效果。本文對(duì)變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行簡要分析，并對(duì)該設(shè)備選型及實(shí)施措施等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

【關(guān)鍵詞】PLC自動(dòng)控制技術(shù) 變頻器 特點(diǎn) 實(shí)現(xiàn)措施

1 引言

PLC控制技術(shù)實(shí)際上是一種可編程的邏輯控制器，其在電氣控制領(lǐng)域中有著廣泛的運(yùn)用前景，而目前我國的變頻技術(shù)在新時(shí)期也取得很大的進(jìn)步，變頻器技術(shù)是變頻技術(shù)中的核心部分，有可能在將來可以完全取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)。變頻技術(shù)中的變頻器在實(shí)際應(yīng)用中過于依賴人工操作，而人機(jī)互動(dòng)的功能卻無法滿足其發(fā)展需求，而PLC自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到變頻器中可以將這一問題有效解決，其在實(shí)際應(yīng)用中可以完全彌補(bǔ)變頻器數(shù)據(jù)分析處理能力的不足，同時(shí)也可以確保人機(jī)互動(dòng)功能可以滿足其應(yīng)用需求，因此，我國需要將PLC自動(dòng)控制技術(shù)與變頻技術(shù)相結(jié)合，這樣才能使其更好地為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展而服務(wù)。

2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)簡介

PLC（Programmable Logic Controller）自動(dòng)控制技術(shù)被稱為可編程邏輯控制器，其主要是運(yùn)用可編程邏輯控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器來執(zhí)行邏輯控制的功能，而根據(jù)PLC的特點(diǎn)可以將其定義為一種微型計(jì)算機(jī)，而這種微型計(jì)算機(jī)主要的控制功能是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域，對(duì)提高現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域的生產(chǎn)效率與質(zhì)量有著重要作用。PLC自動(dòng)控制技術(shù)的編程相對(duì)較為簡單，操作人員只要經(jīng)過短期培訓(xùn)便可以充分掌握，而且PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在應(yīng)用中具有穩(wěn)定性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高、抗干擾能力較好等特點(diǎn)，與目前工業(yè)制造領(lǐng)域中所使用的其他控制系統(tǒng)相比，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用壽命相對(duì)較長且運(yùn)行穩(wěn)定性好，PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具有很強(qiáng)的通用性，其連接方式靈活、功能豐富以及體積小等，這都是PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，PLC控制系統(tǒng)的控制對(duì)象如果只是1臺(tái)電機(jī)，那么只需要1臺(tái)PLC控制系統(tǒng)就可以達(dá)到所需要的控制效果，但是這種情況下要求PLC控制系統(tǒng)的質(zhì)量、性能等方面相對(duì)較高，PLC控制系統(tǒng)主要通過收集、分析和綜合來自變頻器的全部信息來做出相應(yīng)指令，并將這些指令傳遞給報(bào)警裝置和變頻器。PLC控制系統(tǒng)的主要工作原理是系統(tǒng)輸出的信號(hào)來控制變頻器，以此來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)電子轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制，同時(shí)傳感器和變頻器的運(yùn)行情況也被反饋到PLC控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)并對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)分析，從而在運(yùn)行出現(xiàn)故障或發(fā)生事故時(shí)，PLC控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)。

3 變頻器和PLC模塊的型號(hào)選擇

現(xiàn)階段市場(chǎng)上有很多不同種類的變頻器，一般性能較高的變頻器其價(jià)格也相對(duì)較高，因此，在選擇變頻器過程中應(yīng)該將對(duì)工藝要求的適應(yīng)度作為主要選擇標(biāo)準(zhǔn)，并不是過于追求高性能種類的變頻器，同時(shí)，不同電機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)荷也是有差異的，這便要求在變頻器選擇過程中要考慮電機(jī)負(fù)荷的實(shí)際需求，并且機(jī)械種類不同，變頻器模塊的選型也要滿足不同種類的機(jī)械運(yùn)行需求。變頻器選擇過程中其使用中的可靠性也是一個(gè)主要的選擇標(biāo)準(zhǔn)，這是生產(chǎn)機(jī)械配置變頻器的主要目的是提高生產(chǎn)效率，如果變頻器在使用過程中的穩(wěn)定性較差，這便使其難以滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。PLC控制系統(tǒng)在選擇過程中主要針對(duì)機(jī)型、I/O模塊、容量、電源模塊、特殊功能模塊以及通信聯(lián)網(wǎng)能力等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，PLC模塊型號(hào)選擇過程中要注意輸入信號(hào)的類型、電壓等級(jí)以及輸入接線的連接方式等。

4 實(shí)現(xiàn)變頻器與PLC自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的措施

4.1 利用通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的措施

通信協(xié)議根據(jù)其特點(diǎn)可以分為通用和專用兩種，同時(shí)也可以將其劃分為自由口通信協(xié)議和MODBUS通信協(xié)議，使用專用通信協(xié)議是指變頻器和PLC之間預(yù)定指令的通信協(xié)議，這樣才能實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)在運(yùn)行過程中對(duì)變頻器的有效控制。自由口模式下，通過自由口通信協(xié)議不僅可以有效實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)對(duì)通信自由程序的控制，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)變頻器相互之間的通信，因此，在完成通訊調(diào)試與程序編寫的前提下，可以采用自由口通信模式來保證PLC系統(tǒng)與變頻器之間通信的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性。Modicon公司于1979年提出MODBUS通信協(xié)議，MODBUS通信協(xié)議自出現(xiàn)起便一直被作為網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)的主要標(biāo)準(zhǔn)，通過分析其特點(diǎn)我們可以了解到，MODBUS通信協(xié)議在本質(zhì)上屬于串行通信協(xié)議，并且其在實(shí)際應(yīng)用中可以支持CRC與LPC的校驗(yàn)。

4.2 利用變頻器端子與PLC連接實(shí)現(xiàn)的措施

為了有效實(shí)現(xiàn)變頻器與PLC控制系統(tǒng)的有效結(jié)合，可以通過變頻器I/O端子與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，而這種方法在實(shí)際應(yīng)用中可以分為2個(gè)方向，其主要有PLC與模擬量端子連接，PLC與數(shù)字輸入端連接等。采用PLC與模擬量端子連接過程中，是在PLC自身并不攜帶模擬端子時(shí)可以采用這種方法，通過將PLC擴(kuò)展模塊與變頻器模擬量端子進(jìn)行連接，這樣便可以有效實(shí)現(xiàn)PLC控制變頻器的目的。PLC與變頻器可以采用數(shù)字輸入端與PLC連接的方式，這是因?yàn)镻LC系統(tǒng)自身帶有若干個(gè)I/O端子，而我們便可以使用導(dǎo)線將變頻器的輸入端子與PLC中的I/O端子相連接，通過這種連接方法也可以有效實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)對(duì)變頻器的控制，這兩種連接方式可以根據(jù)變頻器、PLC系統(tǒng)的型號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行選擇，第二種連接方式不僅可以有效控制變頻器的停止或啟動(dòng)，同時(shí)也可以根據(jù)實(shí)際需求來改變變頻器預(yù)先設(shè)定的頻率，如果變頻器上有較多的數(shù)字量輸入端子，那么變頻器在連接后將會(huì)獲得更多的預(yù)定頻率。

5 結(jié)語

PLC自動(dòng)控制技術(shù)與變頻技術(shù)的有效結(jié)合，可以在最大程度上彌補(bǔ)變頻器在監(jiān)控技術(shù)和操作控制等方面的不足，而PLC和變頻器進(jìn)行結(jié)合可以有效發(fā)揮出相輔相成的效果，從而有效拓展了變頻器在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，這樣才能使PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以更好地促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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作者單位

天津市深藍(lán)電控設(shè)備技術(shù)有限公司 天津市 300380endprint