PLC在變頻器輸出頻率控制中的應用

武振慧 劉建存

摘要：現如今，我國的科技發展十分迅速，使用變頻調速系統能夠使得電動機的工頻電源和變頻電源之間進行相互的切換連接。還可以將多個電動機與變頻器相互連接起來后，通過PLC連接實現對各個變頻器的控制，從而控制到各個電動機上。還能夠納入發展工廠的自動化通信網絡等。對于輸出頻率的控制角度，分析PLC在變頻器中輸出頻率的具體作用。

關鍵詞：變頻器；輸出頻率控制；控制與應用

直流電動機拖動系統和交流電動機拖動系統先后誕生于19世紀，并成為動力機械的主要驅動裝置。在很長一段時期內，占整個電力拖動系統80%的不變速拖動系統采用的是交流電動機，而在需要進行調速控制的拖動系統則基本上采用直流電動機，由于結構上的原因，直流電動機存在壽命短、保養難、易燃易爆等缺點，交流調速系統成為電動機領域主要研究方向之一，它既可以采用繼電-接觸器構成的控制電路，也可以采用單獨變頻器構成的控制電路，還可以采用PLC與變頻器聯機構成的控制電路，而后者可靠性高，抗干擾能力強，配套齊全，功能完善，適用性強，是實現機電一體化的理想控制設備。

1 PLC自動控制技術應用概述

Programmable Logic Controller叫做PLC控制系統，簡稱PLC，又叫做“可編程邏輯控制”器，PLC控制系統主要為工業生產發展而設計的一種關于電腦數字運算操作的電子裝備，主要發展設備內部存儲程序，按順序進行控制的邏輯運算。PLC自動控制技術是一種微型計算機控制技術，PLC自動控制技術，廣泛應用于工業生產中。應用生產中可以有效提高企業生產的效率，提高產品的銷量和質量，PLC自動控制技術的編程簡單、操作方便。從事PLC自動控制技術的相關編程人員，不需要具備豐富的計算機知識，根據簡單的學習就可以進行PLC編程操作。在經濟發展領域中，PLC自動控制系統具有實用性高，穩定性高，使用壽命長等特點，PLC自動控制系統在實際應用中，可與其他相關設備進行相互結合，PLC自動控制系統發出信號，對其他相關設備進行有效控制，使PLC自動控制的發展前景更加廣闊，在實際工作中具有更多的優勢。

2 PLC在變頻器輸出頻率控制中的應用

2.1變頻器的應用與發展

變頻器技術最初的目的主要是為了節能，但是算著電力電子技術、微電子技術和控制理論的發展，電力半導體器件和微處理器的性能不斷提升，變頻器技術也得到了顯著發展，變頻器市場正以每年超過30%的速度快速增長。變頻技術的發展方向是高電壓、大容量化、組件模塊化、微型化、智能化以及低成本化，多種適宜變頻調速的新型電動機正在開發研制之中。這次我們選用的器材是FR-E700系列變頻器。

2.2設置給定值與頻率有關的變頻參數

變頻器是可以通過參數的設置，調節設定具體的接收頻率與方法。比如安川的F7為例，能夠使用參數設計到B1-01設置出以下5中頻率指令的輸出與輸入指令。（1）通過變頻器之間接受數字信號的數字式操作起。（2）通過模擬量的輸入段子A1，直接使用電位器來對電壓形式輸入相應的頻率信號，通過端子A2進行相應的以電流或者電壓的形式給出的頻率值。（3）通過Modbus信息頻率接收。（4）通過能夠選擇使用的卡進行頻率接收。（5）通過使用脈沖的輸入段子RP進行輸入脈沖，并且使用參數H6-01來設置具體的脈沖信號參數具有的反饋值以及設定值，利用參數H6-02設置對應于100%變頻器輸出的相應脈沖頻率值。

2.3變頻器輸出頻率的應用

對于一些設備之間是不需要進行連續調節轉速的，只要切換程若干段的固定的轉速就行。對于幾乎所有的變頻器都是能夠進行設置多段轉速的功能，因此只需要使用變頻器的2點或者3點的數字量輸入相應的數字信號，就能實現對4段或者8段的切換，能夠使用PLC模擬量輸出連續調節變頻器，畢竟PLC穩定以及調節程度比較準確，雖然會相應地增加一部分的資金投資，但投資與日后的匯報時成正比的。還有的設備需要要求一個或者兩個轉速段的轉速給定值，這方面實際上是可以交付給人工來操作的，當然此功能也可以利用接在變頻器模擬量給定的信號輸入電壓電位器的實現。對于其他的轉速段的變頻器則可以使用對其相應的參數更改，來進行相應的設計，但在運行的時候操作人員是不能夠對已經設定好的參數有任何的修改。

2.4通信協議的實現

我國的企業如今可以通過通信協議實現變頻器對plc自動控制技術進行控制，專用協議和統一通信協議是我國的主要應用的通信協議，在運行過程中，PLC自動控制系統主要是運用專用通信協議對變頻器進行控制。根據通信協議的自身條件，通信協議可以劃分為modbus通信協議與自由口通信協議，采用自由口通信協議對變頻器多自動控制系統進行控制，變頻器和PLC自動控制系統通過自由口通信協議進行控制的，可以有效地實現對程序的自由控制，可以實現不同型號的變頻器輸入信號的相互轉換。采用自由口通信協議有許多優點，所以工業生產企業一般完成程序編寫完成后，再用自由口通信模式，這樣可以進一步提高變頻器在實際工作過程中的自由性、可靠性及安全性。modbus通信協議本質上屬于串行通信行應用中的一種，所以PLC自動控制系統與變頻器使用modbus通信協議的工作中，可以支持各種形式的檢驗。PLC自動控制系統采取合理的通信協議規劃，有效進行通信協議系統規劃，這些細節關乎了電器的使用質量，及時有效的對機器進行的監督和控制，提升變頻器的使用質量，降低變頻器在運行過程中的風險，提高工作效率。

3結語

該系統能夠在采取現場總線以及對電纜硬接連線的兩種的控制方式。當電機正常運轉時能夠由網絡來進行相應的控制，當事故發生時，則會切換到硬接線來對其進行相應的比較理想的方式處理。PLC裝置能夠使得電機轉子的回路實現串聯調速變頻的方式，能夠將網絡化全面實現，使得線路能夠進一步的簡化與性能的綜合提升。

參考文獻：

[1]馬寧，孔紅.S7-300PLC和MM440變頻器的原理與應用[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]皮壯行，宮振銘，李雪華.可編寫程序控制器的系統設計與應用實例[M].北京：機械工業出版社，2003.

（作者單位：中車唐山機車車輛有限公司1

唐市朝元電子設備有限公司2）