PLC在多機通訊方面的應用

劉長治

【摘 要】PLC技術在自動化控制領域應用較為廣泛，文章主要對PLC技術的概念進行分析，并探討在多機通訊方面PLC技術與變頻器結合所發揮的重要作用，并對具體應用展開探討。

【關鍵詞】PLC；多機通訊；變頻器；通訊技術

PLC技術具有很強的抗干擾能力，該技術在各行業當中的應用，為人們的生活帶來了極大的方便，相較于傳統的技術方式，PLC技術體積更小，一旦在使用過程中發生問題，更便于檢修。另外，PLC技術在使用功能方面具有邏輯控制能力強、數據處理速度快、模擬控制能力強等特點。

一、PLC技術概述

PLC技術為一種可編程邏輯控制技術，該技術主要是通過算法和順序控制，根據需求編寫控制邏輯，是現代科技發展下計算機技術的一種應用，是在原有控制技術基礎上進行改造的控制技術，是通過軟件來實現對系統的自動化邏輯控制。即，通過控制器來實現對系統的控制，該技術實現突破性進展，是電氣工程自動化控制的躍進，是自動控制技術的在邏輯控制上的突破，在工業生產中有不可取代的地位。而PLC系統結構可大致分為兩種，一種為箱式體結構，也就是由電源、主板、CPU、儲存器、內存等計算機結構構成，主要是根據工程的需求來選定各結構的型號。另一種結構為模塊式結構，其主要的結構構成的模塊是由內存和I/O模塊、電源模塊、CPU模塊共同組建的模塊式結構。這兩種結構各有特點，應用較為廣泛，均使用的是開放性總線式結構，可以根據實際的工作控制需求來進行軟硬件拓展。

二、PLC與變頻器的控制方法

對變頻器的就地操作一般通過調節操作面板控制來實現，這種方法主要用在電動機轉速變化不太頻繁的環境，只需偶爾進行變化的場合比較適用；另一種方法就是對變頻器的端子進行控制，這種方法主要是對變頻器控制端子上面的邏輯輸入口進行邏輯組合，各種預制速度的設置都可以在這里完成，再通過邏輯輸入口將需要的控制值進行輸出，從而實現變頻器對電機的控制，電機按照要求進行啟停及轉速操作，一般來說控制電動機的場合會事先前設定的幾個固定頻率進行設備的運轉。最早出現的控制方法就是端子控制，這種控制方法就是使用變頻器進行控制，而且這種控制是用關量來控制且成本較高，無法實現對平滑線的連續調速，也無法實現對調速的精準控制，這樣就會導致此方式只適用于對調速精確要求不高、變頻器的數量少、控制系統不需要有反饋信號的場合。通過對PLC進行配置模擬量從而達到對變頻器控制的方法稱為模擬控制，在這種控制中DA模塊中的某一個通道只能對一臺變頻器控制，模塊控制的主要工作流程是：通過DA模塊進行模擬量的轉換，把PLC的數字量改變成4～20mA的電流信號或者±10V的電壓信號，電信號到達變頻器，變頻器根據收到的信號識別所需參數然后輸出，如需改變對變頻器的控制，只需將PLC數字量進行改變，模擬量的大小就能隨之改變，進而達到控制電機速度的目的，模擬量控制這種控制方法編程較簡單，也可以實現對平滑線調速的連續進行和工作性能的穩定。

三、PLC在多機通訊方面的應用

（一）通訊數據的建立及程序

PLC是通過對變頻器當中的pzd過程數據的讀寫來實現對整個變頻器的控制，以及對變頻器內部參數的訪問，一般而言，pzd過程數據包括有幾個固定的接口數據地址，同時還可以根據用戶的自定義模式，對變頻器的訪問進行相關的參數設置，其中CW為PLC的控制字符，REF是設定的改定值，SW是狀態字，ACT是實際值。具體在不同的應用場合，其設置的參數，設置的數目，設置的優先頻率都有所差別。PLC采取現場總線方式控制變頻器的主要優點是其傳送的速度快，距離遠，也能夠進行遠程操作，能夠實現這套系統的高效率運作，而且其編程較為簡單，工作較為穩定，能夠直接與多臺變頻器進行連接。但是，這類控制器也存在著一定的缺陷，那就是由于設計過程中需要對遠距離的監控設備進行操作，所以造價相對較高，相比與擴展儲存器通訊控制的造價，要高出很多。所以這樣的控制方式經常出現在小型工業自動化系統當中，因為采取簡便的控制方法，所以在工程方案當中又有較多的同學控制優勢，同時還能夠省去其他數據通訊中的繁雜計算手段，大大提高工作的效率。

（二）PLC通訊控制系統

PLC內部工作主要采取循環掃描的方式，在部分大中型控制器中還增添了中斷方式。當用戶完成了程序的調試任務后，利用編程器進行編輯，將程序填入到存儲器中，由PLC選擇相應的運行方式，后續工作由PLC按照用戶程度去完成。該控制系統也主要采用了模塊化的方法，將各功能全部發揮出來，提高系統工作質量和效率，同時，在工作中還能多人合作，這樣，能夠使系統各項功能得到有效擴展，從而更有效地對PLC總線進行管控。此外，現場有關調試人員調試了變頻器后，能夠降低PLC失誤問題的發生幾率，這樣，能夠將變頻管理的作用全面發揮出來，提高變頻管控的靈活性，下面從幾方面內容對PLC通訊控制系統進行闡述。

（三）通信參數設置

與通信有關的參數一般在變頻器中設置，這樣才可以建立起一個準確、穩定的通信狀態，如：通信站號、等待時間、速率等，對變頻器進行參數設定通常是通過變頻器的控制面板來進行，手動輸入各項設定值。編程控制系統主要參數設置包括：通信協議、數據長度、停止位、站號設置、奇偶校驗、傳輸速率、超時判定時間等。PLC和變頻器的參數設置也能運用STEP7等相應編程軟件進行設置，通信速率在變頻器里面的設置必須與傳輸速率在PLC里面的設置一致，變頻器與PLC的通信一般還是通過線纜，變頻器項目的設定及指令的下達要根據說明書的要求及操作步驟進行操作。

四、結語

總之，將PLC通訊運用與變頻器有著很重要的作用，可以借助PLC對外部獲取的相關信息數據進行有效處理，并能實現工頻到變頻模式的自動轉換。同時，借助PLC通訊還能夠提高變頻控制效率，使變頻控制更加科學、合理。

【參考文獻】

[1]侯慶博.PLC與變頻器的通訊應用與探討[J].中國戰略新興產業，2018（28）：57.

[2]樊振國.西門子變頻器通訊控制技術的應用研究[J].自動化應用，2017（10）：131-132+147.

[3]張冬梅.淺析PLC與變頻器的通訊應用與研究[J].信息系統工程，2018（04）：42.