PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

陳 亮

（中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所，西安 710065）

0 引言

在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用PLC 自動(dòng)控制技術(shù)，尤其是在電氣工程方面發(fā)揮著十分重要的作用，在有一定程度上可以推動(dòng)我國(guó)變頻技術(shù)的高速發(fā)展，甚至在未來有可能改變我國(guó)變頻器中傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)，但變頻器在使用過程中的人機(jī)互動(dòng)能力難以與時(shí)代發(fā)展保持一致，因此，變頻技術(shù)在發(fā)展中需要與PLC 自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，從而改善數(shù)據(jù)分析能力不足的情況，使得變頻器中的人機(jī)互動(dòng)功能得以完善，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。

1 PLC 自動(dòng)控制技術(shù)概念

PLC自動(dòng)控制技術(shù)就是一種可以進(jìn)行編輯的控制器，并且可以進(jìn)行較為簡(jiǎn)單的邏輯控制。隨著人們對(duì)PLC 自動(dòng)控制技術(shù)的研究力度加大，促使PLC 自動(dòng)控制技術(shù)向著更完善的方向發(fā)展，逐漸將原有的自動(dòng)控制技術(shù)代替，逐漸被人們認(rèn)可和廣泛應(yīng)用，在一定程度上不僅可以促使工業(yè)產(chǎn)品得到創(chuàng)新，而且還可以促使生產(chǎn)效率有所提升。如今存在的PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在具體的應(yīng)用過程只能夠利用輸入輸出、控制器等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于具有工作操作流程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，被人們稱之為微型計(jì)算機(jī)[1]。因此，現(xiàn)階段的PLC 自動(dòng)控制應(yīng)用過程中，PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作簡(jiǎn)單、快捷，操作人員只需進(jìn)行培訓(xùn)就可以完成。另外，PLC 自動(dòng)控制技術(shù)具有抗干擾能力較高、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以，應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，可以提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果PLC 自動(dòng)控制技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用，需要通過不同型號(hào)的接口與外部設(shè)備相聯(lián)系，從而發(fā)揮PLC 自動(dòng)控制技術(shù)的作用。一般情況下，PLC 自動(dòng)控制技術(shù)分為一體式和分塊式兩大類。由于受到接口和連接模式的多樣化，導(dǎo)致PLC 自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，這就需要相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的連接方式，促使PLC 控制系統(tǒng)的管理方式更加符合使用情況。

2 PLC 自動(dòng)控制技術(shù)原理

圖1所示為采用PLC 進(jìn)行變頻器控制原理框圖。PLC 工作原理實(shí)際上就是PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)變?yōu)樽冾l器控制端的輸入信號(hào)，從而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，同時(shí)傳感器和變頻器的情況傳送給PLC，通過PLC 進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，從而提出具有針對(duì)性的措施，這樣就可以使電機(jī)在工作中實(shí)現(xiàn)變速。同時(shí)，在控制電路過程中，一般情況下，變頻器與性能較高的微處理一起工作。PLC 實(shí)現(xiàn)控制的具體過程如下：

（1）設(shè)計(jì)程序之前應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，即對(duì)系統(tǒng)和受控對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)了解，從而可以進(jìn)行高質(zhì)量的程序編輯。

（2）制作程序框圖，根據(jù)控制系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)實(shí)際需求設(shè)計(jì)。首先確定符合實(shí)際的設(shè)計(jì)程序方案，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制程序結(jié)構(gòu)圖，最后制定完善的程序框圖。

（3）根據(jù)程序框架進(jìn)行編程是整個(gè)程序設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，應(yīng)要根據(jù)程序結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行逐條編寫。

（4）程序編寫完成后，需要進(jìn)行編寫程序測(cè)試，保障程序的連貫性。如果在測(cè)試中出現(xiàn)問題，應(yīng)要及時(shí)修改和調(diào)整，直至程序能夠正常運(yùn)作。

（5）編寫程序說明書，即對(duì)整個(gè)編寫程序進(jìn)行講解，這也是程序設(shè)計(jì)工作的結(jié)尾工作。

3 PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用

3.1 變頻器和PLC 模塊型號(hào)的選擇

PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器應(yīng)用過程中，應(yīng)要與傳統(tǒng)變頻器選擇區(qū)分開來，兩者之間存在著一定的差異性。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在合適的變頻器時(shí)，不僅應(yīng)要對(duì)相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行比對(duì)，而且還可以要根據(jù)具體情況，選擇合適的變頻器。同時(shí)，應(yīng)要注意不同模塊的型號(hào)應(yīng)要選擇相同的規(guī)格模式，這樣級(jí)就可以使得PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)管。選擇合適的變頻器型號(hào)之后，應(yīng)要根據(jù)變頻器型號(hào)特點(diǎn)選擇合適PLC 型號(hào)，從而可以使得PLC 與變頻器能夠相互適應(yīng)。

3.2 通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)在變頻器中的應(yīng)用需要通過通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)階段通信協(xié)議主要分為自由式通信和MOD-BUS 通信協(xié)議兩種。但受到諸多因素的影響，一般情況下普通的傳統(tǒng)的通信協(xié)議與工作需求不相適應(yīng)，而人們通常會(huì)采用自由口協(xié)議實(shí)現(xiàn)PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器的控制[3]。因此，在實(shí)際控制過程中，工作人員應(yīng)要根據(jù)變頻器實(shí)際情況，選擇符合實(shí)際的通信協(xié)議，這樣不僅可以充分發(fā)揮PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用，而且還可以保障變頻器正常工作，同時(shí)，方便工作人員根據(jù)變頻器工作情況，找出存在的問題并及時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到理想的控制效果。

3.3 變頻器中應(yīng)用PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)

行連接，從而可以使得PLC 控制控制系統(tǒng)在變頻器中正常工作，在實(shí)際工作中主要是通過控制變頻器的開閉為前提。而當(dāng)PLC 控制系統(tǒng)如果存在一個(gè)亦或者多個(gè)I/O端口時(shí)，可以將I/O 端口與變頻器的端口進(jìn)行連接，從而可以發(fā)揮PLC 自動(dòng)控制的作用。應(yīng)用I/O 端口的作用就是能夠使得PLC 自控控制技術(shù)在變頻器中能夠起到調(diào)節(jié)的作用。另外，變頻器的頻率與端口數(shù)量有著直接的關(guān)系，兩者成正比例，即端子數(shù)量越多，預(yù)設(shè)頻率也越多。

4 結(jié)束語

PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用，不僅可以有效解決變頻器運(yùn)行效率問題，而且在一定程度上還可以推動(dòng)變頻器的發(fā)展。因此對(duì)PLC 自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行深入研究顯得尤為重要。相關(guān)技術(shù)人員將PLC 自動(dòng)控制技術(shù)與變頻技術(shù)相結(jié)合，可以有效解決監(jiān)控技術(shù)和操作控制在變頻器中的空白，從而促使工業(yè)生產(chǎn)效率有所提升，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。

想要充分發(fā)揮PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用，這就需要有效的將PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)與變頻器相連接，而兩者連接方式為網(wǎng)絡(luò)通信或I/O 端子連接。網(wǎng)絡(luò)通信方式包括profibus DP、profinet 等。I/O 端子兩者相連方式有兩種，模擬量子端口和數(shù)字輸入端口。在PLC 控制系統(tǒng)中并未有I/O 端口，那么就可以與變頻器中的模擬量子端口進(jìn)