探究PLC自動控制技術(shù)在變頻器中應(yīng)用

摘 要：文章結(jié)合多年來的工作實踐經(jīng)驗，在本文中對PLC自動控制實現(xiàn)過程和特征進行了研究和總結(jié)，對PLC設(shè)備的選型進行介紹和說明，希望本文能夠?qū)碜冾l技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：特點過程；設(shè)備選型；實現(xiàn)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.237

0 引言

PLC在電氣控制方面的應(yīng)用非常廣泛，它屬于一種可編程邏輯控制器。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)很可能會代替直流調(diào)速技術(shù)。不過變頻器在實際應(yīng)用過程中，對人工操作非常依賴，需要進一步改進人機互動功能。PLC技術(shù)可以解決人機互動能力的缺陷，能夠彌補變頻處理器數(shù)據(jù)分析處理能力。兩者單獨的缺陷通過完美的結(jié)合實現(xiàn)了互補。通過實際應(yīng)用我們發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)結(jié)合變頻器技術(shù)已經(jīng)取得了圓滿的效果。所以，為促進社會不斷發(fā)展，我們國家應(yīng)當(dāng)積極引進PLC自動控制技術(shù)。

1 PLC 自動控制系統(tǒng)的特點

PLC自動控制系統(tǒng)取代了繼電器執(zhí)行邏輯控制功能，它屬于一種可編程邏輯控制器，也算是微型計算機的一種，不過，它是在控制現(xiàn)代化工業(yè)制造過程。PLC編程方式比較簡便，應(yīng)用方法也很簡單；PLC自動控制系統(tǒng)的主要編程模式是梯形圖，操作人員接受這種圖形模式非常容易。該系統(tǒng)的抗干擾能力強，準確性和穩(wěn)定性都非常高，所以PLC自動控制系統(tǒng)的可信度非常高。PLC自動控制系統(tǒng)相比較于其他控制系統(tǒng)，運行更加穩(wěn)定，壽命更長。PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案很容易維護，也方便安裝。PLC自動控制系統(tǒng)的連接方式也很靈活，容易拆解，它的優(yōu)點是體積小，功能豐富，適用范圍較廣。

PLC自動控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，控制對象是一臺電機，所以只需要一臺PLC就可取得理想的控制效果，但是要求配置性能好，質(zhì)量高的PLC。應(yīng)用變頻器技術(shù)和PLC技術(shù)能夠有效控制和調(diào)速電機，能夠大范圍，高效率，連續(xù)的調(diào)控電機?？梢跃_控制速度。

PLC自動控制系統(tǒng)把來自傳感器和變頻器的所有信息進行分析，收集并發(fā)出具體的控制指令，再向變頻器和危險報警顯示裝置發(fā)出這些指令。將PLC自動控制系統(tǒng)輸出信號作為變頻器控制端的輸入信號，控制電機的轉(zhuǎn)速，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。因為改變電機定子的供電頻率可對變頻進行調(diào)速，所以，有效利用PLC自動控制系統(tǒng)和變頻器技術(shù)可對電機的運行情況進行精確，高效的控制。

2 PLC實現(xiàn)控制的全過程

（1）在程序設(shè)計之前要提前做好準備，要從整體上認識和了解系統(tǒng)信息，掌握受控對象，有效利用硬件及軟件，編制出品質(zhì)高的程序。

（2）設(shè)計程序框圖，應(yīng)當(dāng)根據(jù)軟件和控制系統(tǒng)需求對程序框圖進行設(shè)計，先確定好程序的結(jié)構(gòu)圖，再參照設(shè)計標準內(nèi)容對程序結(jié)構(gòu)圖進行繪制，最終按照工藝要求內(nèi)容把所有功能單元的功能框架全部繪制出來。

（3）編程要按照已經(jīng)設(shè)計好的程序結(jié)構(gòu)圖進行，在程序設(shè)計整體工作中，這部分是關(guān)鍵，編寫程序時要求按照程序結(jié)構(gòu)圖逐條進行。

（4）測試已完成編寫的程序，在測試過程中出現(xiàn)任何問題都要及時進行調(diào)試檢測和改進，要確保程序始終保持正常運行。

（5）程序說明的書寫內(nèi)容，程序說明書既介紹了編寫程序內(nèi)容，也總結(jié)了程序設(shè)計的相關(guān)工作。

3 實現(xiàn)PLC與變頻器技術(shù)的措施

（1）變頻器技術(shù)和PLC技術(shù)可通過通信協(xié)議實現(xiàn)。通信協(xié)議包括兩種類型，即專用型和通用型。而通用協(xié)議也可分為兩種，即自由口通信協(xié)議與MODBUS通信協(xié)議；其中專用通信協(xié)議的定義為，MPI協(xié)議與M系變頻器之間通信的PPI與USS協(xié)議，是PLC與變頻器之間預(yù)定指令的通信協(xié)議，專用通信協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)PLC對變頻器的有效控制。有效運用自由口通信協(xié)議，在自由口模式下可有效控制通信自由程序，還能夠在不同類型的變頻器之間實現(xiàn)通信功能。所以，要以程序編寫與通訊調(diào)試為基礎(chǔ)，利用自由口通信模式，有效提升PLC和變頻器之間的可靠性。一九七八年，施耐德旗下的Modieon公司提出了MODBUS通信協(xié)議，這個通信協(xié)議始終被當(dāng)作國際標準甚至行業(yè)標準進行應(yīng)用，經(jīng)過對通信協(xié)議的分析可知，MODBUS通信協(xié)議是串行的，屬于非常典型的通信協(xié)議，并且為LPC和CRC校驗提供有效支持。經(jīng)過實踐可知，幾乎所有的變頻器都能夠?qū)υ擁椡ㄐ艆f(xié)議提供支持。

（2）PLC變頻器技術(shù)可通過PLC和變頻器I/0端子的連接來實現(xiàn)，根據(jù)實際應(yīng)用情況又把該方法分成兩個方向，一個方向是PLC和數(shù)字輸入端連接采用模擬量端子連接PLC，另外一個方向是PLC本身不必攜帶模擬端子，把變頻器模擬量端子連接到PLC擴展模塊上，實現(xiàn)控制目標。由于PLC自身帶有大量的I/O端子，所以需要利用數(shù)字輸入端和PLC進行連接，可使用導(dǎo)線與變頻器的輸入端相連接。相對于后者，不但可以控制變頻器的啟動或者停止，還能夠調(diào)整變頻器提前設(shè)置好的頻率值，當(dāng)大量數(shù)字量輸入端子存在于變頻器中時，就能夠得到大量的預(yù)定頻率值。

4 結(jié)語

總而言之，PLC自動控制系統(tǒng)具有大量的監(jiān)控軟件，具備很強的人機互動功能，對變頻器操作方面的缺欠和監(jiān)控技術(shù)的不足之處進行彌補。完美結(jié)合變頻器與PLC自動控制系統(tǒng)，取得理想的控制效果，通過這種模式可使變頻器大范圍地應(yīng)用于越來越多的行業(yè)。盡管我們國家這方面的成果比較顯著，但是我們不能感到滿足，還需要理論聯(lián)系實際，積極發(fā)現(xiàn)問題，積極解決問題，努力探索新的思路，不斷改進和創(chuàng)新PLC與變頻器技術(shù)，為未來我國變頻器與PLC自動控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展貢獻一份力量。

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作者簡介：孟祥暉（1980-），男，山東煙臺人，本科，研究方向：港口自動化。