變頻器中PLC自動控制技術的運用

湯朋飛 黑龍江煙草工業有限責任公司穆棱卷煙廠

引言：PLC自動控制技術是一種可編程邏輯控制器, 被廣泛應用在電氣工程中。隨著我國科學研發能力的不斷進步和提高，PLC自動控制技術在我國高速發展，將來很有可能代替直流調速技術。目前，變頻器在使用時比較依賴人工，無法達到人機互動的理想效果。PLC自動控制技術能夠完善變頻器的數據識別能力和人機互動，兩者的相互配合彌補了彼此的不足，達到1+1＞2 的理想效果。所以我國必須重視PLC自動控制技術，推動我國變頻器技術高速發展。

一、PLC自動控制技術的特點

“PLC”是可編程邏輯控制器的縮寫，用來行使邏輯轉換器的功能，代替傳統的繼電器。PLC是一種微型計算機，主要應用在現代工業領域中，編程簡單，使用靈活，其特點是采用梯形圖模式進行編程，優點是方便操作人員使用。PLC自動控制系統具有較強的穩定功能和可靠性，識別和防止外來屏蔽能力較好，所以具有很好的應用價值。相對于傳統的控制裝置來說，PLC自動控制系統更加穩定可靠，并且使用壽命較長。PLC在最初設計時，追求的是方便安裝和維護，使用靈活和便于拆卸，有功能多樣、小體積等特點，所以PLC的應用范圍很廣泛。

在使用過程中，一臺PLC可以控制一臺電機，但是必須要求PLC有較高的穩定功能和可靠性。PLC和變頻技術配合可以很好地控制電機的調速，準確地調整電機的運行速度，能夠保證對電機大范圍、高效率、可連續的控制。

在運行時，PLC首先收集來自變頻處理器和傳感裝置的輸出信號，然后進行綜合分析，做出相關的指令，最后將命令傳輸到危險報警顯示裝置和變頻器。其工作原理是把PLC輸出的命令信號轉換成變頻器的輸入指令，進行對電機的運行速度精確調整，然后把傳感裝置和變頻器的工作狀態用信號的形式反饋到PLC，PLC將反饋的信號進行綜合分析，及時地識別危險報警，所以在運行過程中發生故障或者危險報警時，PLC能夠及時發出警報。所以，運用PLC和變頻裝置進行技術結合可以準確、可靠地調整電機的運行速度。

二、PLC實現控制的實際過程

1.在程序設計時，需要做好各項準備工作，要做到熟練認讀系統的信息，了解系統整體，熟悉控制對象，這樣才能設計出精準的程序。2.跟據變頻裝置和軟件開發的特點進行繪制程序圖框，首先要清楚被設計程序的構架，然后嚴格按照設計標準進行繪制程序草圖，最后根據工序的特點繪制出所有系統模塊的單元功能草圖。3.按照繪制好的程序草圖開始編寫程序，這一步驟是所有編程開發工作的核心，所以要必須嚴格按照程序草圖進行認真編寫程序。4.對寫好的程序開始模擬運行，在模擬運行過程中如果出現問題必須及時修改，直到程序運行良好5.編寫程序操作指南，對編寫的程序進行詳細說明，對程序編寫工作進行下結論。

三、設備選型

（一）變頻器和變頻器模塊型號的選擇

市場上的變頻器種類繁多，性能越好的變頻器價格也越高，一分價錢一分貨。所以，在選擇變頻器型號時，要根據工藝的要求固定合適的設備型號，不能單純的追求高性能。通常情況下，不同型號的變頻器電機負載也不同，所以要根據負載的要求選擇合適的變頻器，變頻器的型號決定了機械的種類。

（二）PLC和PLC模塊型號的選擇

在選擇PLC的過程中，需要從PLC型號、內存、I/0模塊、電源模式、特殊功能模塊以及聯網能力等方面慎重分析。PLC模塊型號的選擇要根據指令輸入的方式方法、電壓的參數以及輸入技術的使用方案。

四、實現PLC與變頻器技術的措施

（一）通過通信協議實現PLC與變頻器技術結合

目前常見的通信協議主要有通用和專用2類。通用類也能夠分成MODBUS通信協議和自由通信協議；而專用通信協議是指變頻器和PLC之間預設信號的通信協議，以便有效地對PLC 對變頻器電機調速進行控制。采用自由通信協議,一方面可以提供對通信設計工序的調整，另一方面也能幫助調整不同型號變頻裝置內部的聯通。

（二）利用變頻器I/0端子與PLC連接實現PLC與變頻器技術

實踐證明，利用變頻器I/0端子與PLC結合促進形成PLC與變頻器技術主要有兩個方向，一是PLC與模擬量端子連接，二是PLC與信號輸入端對接引入模擬量端子與PLC連接，但是PLC本體不需要安裝模擬端子，PLC擴展單元需要和變頻器模擬量端子進行結合，實現對變頻器的控制。這樣做的原因是PLC自身帶有若干I/O端子，通過導線進行連接變頻器上的輸入接口。在用數據線實施連接的時候，不僅可以準確調整變頻器啟停，而且能夠調整變頻器原先固定的指令頻率，當變頻器存在大量的數字量輸人端子時，就能夠獲得較多的固定頻率。

結語：通過上述分析可以發現，PLC依靠優秀的人機互動能力以及大量的PLC監控設備，充分地改善了監示技術和變頻裝置使用的問題。通過PLC和變頻器的融合，可以達到相輔相成的狀態，使得變頻器在電氣自動化行業中得到更廣泛的應用。雖然我國已經擁有該項的技術，但是這只是一個開始，目前還需要結合實際情況，準確高效地反饋問題并處理問題，努力開發融合PLC與變頻器的新技術。