探究PLC自動控制技術在變頻器中應用

摘 要：文章結合多年來的工作實踐經驗，在本文中對PLC自動控制實現過程和特征進行了研究和總結，對PLC設備的選型進行介紹和說明，希望本文能夠對將來變頻技術的發展提供幫助。

關鍵詞：特點過程；設備選型；實現措施

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方面的發展很迅速，作為這項技術的關鍵部分，變頻器技術很可能會代替直流調速技術。不過變頻器在實際應用過程中，對人工操作非常依賴，需要進一步改進人機互動功能。PLC技術可以解決人機互動能力的缺陷，能夠彌補變頻處理器數據分析處理能力。兩者單獨的缺陷通過完美的結合實現了互補。通過實際應用我們發現，PLC技術結合變頻器技術已經取得了圓滿的效果。所以，為促進社會不斷發展，我們國家應當積極引進PLC自動控制技術。

1 PLC 自動控制系統的特點

PLC自動控制系統取代了繼電器執行邏輯控制功能，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，它是在控制現代化工業制造過程。PLC編程方式比較簡便，應用方法也很簡單；PLC自動控制系統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。該系統的抗干擾能力強，準確性和穩定性都非常高，所以PLC自動控制系統的可信度非常高。PLC自動控制系統相比較于其他控制系統，運行更加穩定，壽命更長。PLC自動控制系統的設計方案很容易維護，也方便安裝。PLC自動控制系統的連接方式也很靈活，容易拆解，它的優點是體積小，功能豐富，適用范圍較廣。

PLC自動控制系統在實際應用中，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，質量高的PLC。應用變頻器技術和PLC技術能夠有效控制和調速電機，能夠大范圍，高效率，連續的調控電機。可以精確控制速度。

PLC自動控制系統把來自傳感器和變頻器的所有信息進行分析，收集并發出具體的控制指令，再向變頻器和危險報警顯示裝置發出這些指令。將PLC自動控制系統輸出信號作為變頻器控制端的輸入信號，控制電機的轉速，與此同時，向PLC反饋變頻器及傳感器的運行狀況，利用PLC自動控制系統分析數據，在運行過程中發生事故或者出現故障時馬上發出報警信號。因為改變電機定子的供電頻率可對變頻進行調速，所以，有效利用PLC自動控制系統和變頻器技術可對電機的運行情況進行精確，高效的控制。

2 PLC實現控制的全過程

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

（2）設計程序框圖，應當根據軟件和控制系統需求對程序框圖進行設計，先確定好程序的結構圖，再參照設計標準內容對程序結構圖進行繪制，最終按照工藝要求內容把所有功能單元的功能框架全部繪制出來。

（3）編程要按照已經設計好的程序結構圖進行，在程序設計整體工作中，這部分是關鍵，編寫程序時要求按照程序結構圖逐條進行。

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

（5）程序說明的書寫內容，程序說明書既介紹了編寫程序內容，也總結了程序設計的相關工作。

3 實現PLC與變頻器技術的措施

（1）變頻器技術和PLC技術可通過通信協議實現。通信協議包括兩種類型，即專用型和通用型。而通用協議也可分為兩種，即自由口通信協議與MODBUS通信協議；其中專用通信協議的定義為，MPI協議與M系變頻器之間通信的PPI與USS協議，是PLC與變頻器之間預定指令的通信協議，專用通信協議能夠實現PLC對變頻器的有效控制。有效運用自由口通信協議，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通信功能。所以，要以程序編寫與通訊調試為基礎，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通信協議，這個通信協議始終被當作國際標準甚至行業標準進行應用，經過對通信協議的分析可知，MODBUS通信協議是串行的，屬于非常典型的通信協議，并且為LPC和CRC校驗提供有效支持。經過實踐可知，幾乎所有的變頻器都能夠對該項通信協議提供支持。

（2）PLC變頻器技術可通過PLC和變頻器I/0端子的連接來實現，根據實際應用情況又把該方法分成兩個方向，一個方向是PLC和數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，所以需要利用數字輸入端和PLC進行連接，可使用導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，還能夠調整變頻器提前設置好的頻率值，當大量數字量輸入端子存在于變頻器中時，就能夠得到大量的預定頻率值。

4 結語

總而言之，PLC自動控制系統具有大量的監控軟件，具備很強的人機互動功能，對變頻器操作方面的缺欠和監控技術的不足之處進行彌補。完美結合變頻器與PLC自動控制系統，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用于越來越多的行業。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，還需要理論聯系實際，積極發現問題，積極解決問題，努力探索新的思路，不斷改進和創新PLC與變頻器技術，為未來我國變頻器與PLC自動控制系統技術的發展貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]宋飛.PLC自動控制技術在變頻器中的應用研究[J].機電信息，2013（15）.

[2]秦鵬.王超，PLC控制系統抗干擾分析及措施[J].科技創新導報，2011（17）.

[3]王賽.利用PLC實現控制變頻器的方法[J].數字技術與應用，2011（07）.

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。