試論變頻器中PLC自動控制技術的運用

蔣林 李迎春

【摘 ?要】PLC自動控制技術在多種領域得到廣泛的應用，尤其是鋼鐵制造領域中，具有很高的實用性。本文首先對PLC自動控制技術進行概述，然后分析了在變頻器中常常出現的問題，最后探討了在變頻器中PLC自動控制技術的應用，如提高工作效率、增加安全性、實現通信協議、簡化操作方法等等。

【關鍵詞】變頻器;PLC;自動控制技術

前言：PLC自動控制技術在使用過程中具有很多優點，比如功能強大、穩定性能高、可靠性強等等，有很高的綜合使用價值。在變頻器中應該PLC自動控制技術可以升級傳統的直流調速方式，增強繼電器中觸點的準確性，加快變頻器系統的運行效率，因此在變頻器中應用PLC自動控制技術可以強化變頻器的使用功能。

一、PLC自動控制技術概述

PLC控制技術又被稱為可編輯邏輯控制器，可利用這項技術進行簡單地邏輯編輯，近年來，PLC自動控制技術逐漸代替傳統的繼電器控制模式應用在各種行業領域之中。PLC自動控制技術含有多個板塊，如儲存器、控制器、輸出、輸入板塊等等，在實際應用中只需進行相應的編程即可應用，操作人員在進行一定的培訓之后可掌握這項技術。而且基于PLC控制技術的設備具有靈活的連接方式，使用壽命也比較長，另外PLC自動控制技術體積小以及功能多的特點也使其在實際應用中有比較強的優勢。

二、在變頻器中常常出現的問題

（一）加減速過電流故障問題

通常情況下，企業使用在固定功率變頻器，但在設備運行過程中的功率往往超過這一功率，這時就容易出現電流故障，降低變頻器的工作質量。變頻器的工作質量一般分為加速過電流故障和減速過電流故障，加速過電流故障是指變頻器在加速速度過快，使其受到較大的轉速負荷，導致功率變大。減速過電流故障是指減速過程中變頻器受到較大的慣性，而且減速時間較短，導致功率過大，這兩種情況都會影響變頻器的工作質量，縮短變頻器的使用壽命。

（二）電動機超載故障

在變頻運行過程中，很容易發生電動機超載故障，一方面由于電動機一直處于低速運行狀態，缺少準確的保護參數，增加變頻器的損耗;另一方面，電動機缺少散熱功能，溫度過高的情況下，不能滿足變頻器工作要求，對變頻器的工作效率以及工作質量都有比較大的影響[1]。

（三）變頻器過熱故障

變頻器在運轉過程中會產生大量的熱量，導致變頻器溫度升高，出現變頻器運行不穩定的現象，另外外部環境也對變頻器造成一定程度的影響，比如外部空氣溫度過熱，會影響變頻器的散熱效果，導致其出現過熱故障，不能有效的進行工作。

（四）變頻器參數設置不當

事先設定好的相關參數決定變頻器的運行狀態，一旦數據設置不當，變頻器將會出現各種故障，甚至會嚴重影響變頻器的性能，因此在安裝變頻器時首先要科學的設計變頻器工作參數。

三、在變頻器中PLC自動控制技術的應用

（一）提高工作效率

隨著變頻器使用年限的增加，在其運轉過程中會增加很多電量的消耗，無形中增加了電氣企業的運行成本，導致收益下降。而在變頻器中利用PLC自動控制技術之后，可以對變頻器進行優化，降低電能消耗，減少變頻器在運轉過程中對于能源的消耗，從而為企業帶來更好地經濟效益。與此同時，可以利用PLC自動控制技術良好的安全性，結合系統設定的流程對設備進行管控，相較于傳統的管控方式具有明顯的優點，原始的管控方式比較混亂，操作不當將會嚴重影響變頻器的運行質量。

利用PLC自動化控制系統可以管控變頻器設備的開關量，用不同的操作管控變頻器設備的各個環節，簡化設備的操作，從而增加變頻器設備在運行之中的安全性，大大降低變頻器發生事故的幾率，有效的提升工作效率。

（二）控制開關量，增加安全性

變頻器含有多種開關量信號指令形式，必須正轉反轉信號、啟動信號、停止信號、多段速信號以及故障信號等等，利用PLC自動控制技術可以將其與變頻器控制輸入信號端子箱連接，這樣可以直接通過程序控制變頻器的啟動、停止、正反轉、轉速等等，從而更好地監控變頻器。

變頻器中開關量一般管控磁性繼電器，但由于管控方式比較復雜，容易引發各種故障，對設備運行的穩定性產生一定的影響。在利用PLC控制技術之后，可以有效的解決上述問題，不僅可以在PLC控制技術基礎上研發新型的繼電器，還可以完善變頻器設備，降低發生故障的幾率，提高變頻器運行的安全性。

（三）模擬量信號

為了將頻率信號準確的發送到變頻器之中，可以將PLC模擬量信號輸出模塊與變頻器模擬量信號連接在一起，實現變頻器的無級降速，將變頻器的輸出端子與PLC的輸出端子連接在一起，可以將變頻器的運行狀態反饋給PLC。通過PLC自動化控制技術對變頻器進行控制，可以實現對進風強度、進風方向的無人操作，這樣既可以保持氣體含量在最佳范圍之內，還可以使整個系統處于最佳運行狀態，提高系統的安全系數。另外，結合PLC控制技術來設置變頻器系數，可以在系統荷載出現變化時保證系統正常運行，使系統內負壓狀況不變，控制工作頻率在規定的范圍之內[2]。

（四）簡化操作方法

PLC控制技術可以應用在閉環控制之中，在一定程度上簡化變頻器設備的操作方式，提升系統整體工作效率。在變頻器設備閉環程序中利用PLC控制技術，主要體現在泵類控制集中運用之中，根據各個泵環節工作需求和工作標準的不同，選擇不同的PLC控制系統，使變頻器系統處于良好的運行狀態之中。由于PLC控制系統在閉環控制方面具有的技術優勢，使其廣泛應用于各種變頻器設備之中，通過PLC控制技術對閉環管控方式優化之后可以有效提升閉環控制的簡便性。

結語：綜上所述，將PLC自動化控制技術應用在變頻器設備之中可以有效提升系統效率和系統運行安全性，延長變頻器設備的使用壽命，有效解決變頻器常常發生的電流故障、過熱故障等等。在利用PLC自動化控制技術時，要結合系統的實際情況，選擇適當地PLC系統，從而保證企業的生產需求。

參考文獻：

[1]韓樂.變頻器中PLC自動控制技術的運用[J].電子技術與軟件工程，2019（04）：116.

[2]丁斌.變頻器中PLC自動控制技術的運用分析[J].現代制造技術與裝備，2018（12）：184-185.

（作者單位：靖江特殊鋼有限公司）