变频器中PLC自动控制技术的运用探析王春华

变频器中PLC自动控制技术的运用探析王春华

王春华

（山东煤炭技术学院山东淄博255100）

摘要：PLC自动控制技术是目前应用最为广泛的技术之一，尤其是在电气工程领域PLC更是发挥着不可替代的作用，PLC自动控制技术可以弥补变频器数据分析处理能力不足的现象，同时也可以使变频器可以具备人机互动的能力。从实际角度对其进行分析可以发现，PLC自动控制技术与变频器的结合可以达到1+1>2的效果，从而可以有效地满足现代社会的发展需求。本文主要对变频器中PLC自动控制技术的特点、PLC在变频器中的实际应用进行简要分析。

关键词：变频器；PLC；自动控制；控制技术

PLC控制技术实际上是一种可编程的逻辑控制器，其在电气控制领域中有着广泛的运用。目前我国的变频技术也取得很大的进步，变频器的全称是“交流变频调速器”，主要用于对三相异步电动机的控制和速度调节，其在泵、机床、升降机、印刷机械等自动生产设备和生产线使用非常广泛，有可能在将来可以完全取代传统的直流调速技术。但变频技术中的变频器在实际应用中过于依赖人工操作，人机互动的功能却无法满足发展需求，将PLC自动控制技术应用到变频器中可以将这一问题有效解决，PLC与变频器的结合在实际应用中可以完全弥补变频器数据分析处理能力的不足，而且可以确保人机互动功能满足其应用需求，因此，我国需要将PLC自动控制技术与变频技术相结合，这样才能更好的促进国民经济发展。

1PLC技术的概述

PLC是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。PLC主要是由CPU、存储器、编程器、数据输入输出接口这四个重要构成部分组成。PLC比传统的继电器控制系统优越：PLC采用的是微电子技术，大量的开关动作是无触点，因此不会出现继电器控制系统中触点接线松脱、触点电弧等现象，所以PLC可靠性高，抗干扰能力强；如果PLC控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可，而继电器控制系统要重新设计电路，重新安装，大大增加了工作量，所以PLC更加灵活通用。PLC采用“顺序扫描、不断循环”工作方式，PLC的串行工作方式避免了继电器控制系统中触点竞争和时序失配的问题。

2PLC自动控制技术在变频器中的实际应用

2.1变频器中PLC模块的选择分析

现阶段，在市场中有很多种类的变频器产品可以供给工业生产企业选择，性能相对较高的变频器的价格会高于一些性能较低的变频器，因此，工业生产企业在选择变频器的时候，需要根据产品工艺特点进行选择，而不是过于注重变频器的高性能，这是由于不同的电机在实际的运行过程所带的负荷是不同的，所以企业在选择变频器产品的时候，需要根据电机实际生产中能够承受的负荷选择变频器产品。工业生产企业在选择变频器的时候，根据不同种类机械运行需求进行选择，另外，企业也要全面考虑到不同种类的变频器在实际使用过程中是否具有可靠性，如果不具有可靠性的话，会影响企业产品的正常生产以及成本控制。

2.2通过通信协议实现

现阶段中，PLC自动控制技术在变频器中的应用，可以通过通信协议进行实现。通信协议根据其特点可以分为通用和专用两种，也可以将其划分为自由口通信协议和MODBUS通信协议。PLC自动控制系统通过专用通信协议可以有效的控制变频器。PLC自动系统与变频器在使用自由口通信协议的过程中，不仅可以控制通信自由程序，同时也可以实现不同型号变频器相互之间的通信。在完成通讯调试与程序编写的前提下，可以采用自由口通信模式来保证PLC系统与变频器之间通信的可靠性、安全性、稳定性及实用性。

2.3运用I/O端子进行变频器自动化控制

在应用PLC自动控制技术的过程中，自动化控制效果的实现是通过I/O端子来完成的。在PLC自动控制技术中，主要可以分成I/O端子和PLC控制系统两个部分的内容，如果这两个部分的内容能够得到有效结合的话，其应用效果能够得到很好的实现和提升。在企业生产中，为了保证连接方式合理性的话，第一步就必须对变频器和PLC自动控制系统自身特点的充分考虑，根据自身实际实际的需求，来设置和调整变频器中原先的频率，这样就能够满足各项生产需求。

2.4变频器中PLC自动控制技术运用案例

变频器中融入PLC自动控制技术的案例很多，相关的系统研发也比较成熟，文章在此以基于PLC的电机变频调速系统设计为例，分析变频器中PLC自动控制技术的具体运用。目前，随着电子技术与控制技术的不断进步，交流变频调速的方式逐渐在工业生产领域推广应用。而交流变频调速就要建立在强大的PLC功能上，电机变频调速需要对PLC进行编程，建立PLC与变频器之间的有效连接，然后运用组态软件构建完整的人际交互界面，来实现PLC对变频器电机的自动控制功能。电机变频调速系统就是采用PLC与变频器的联合使用实现对电机的度、调速控制，在变频器中设置好不同的输出频率，然后将PLC与变频器连接起来，设计PLC编程来对变频器的输出进行控制，进而达到控制电机转速的目的。工作人员只需要在PLC输入按键中进行操作，就可以分别控制电机的正反转以及挡位控制，并且通过组态软件还可以实现对电机的实时监控。

3PLC电气工程的自动化发展趋势

PLC控制系统会受到生产环境的变化、电磁干扰的强弱等不同因素的影响而产生相应的变化，这种变化将使PLC控制系统在工作当中产生很多问题，譬如生产秩序混乱。所以，提升PLC控制系统的可靠性是未来PLC控制系统的发展方向。在此方向的指引下，需要根据情况对电磁信号密集处进行排查，增强其抗击干扰的能力，以减少系统设计、安装中的各类可能被忽视的负面影响。DCS技术在1975年问世后，截止到目前电气化自动控制系统的应用开始逐步完善，虽然在很多方面都体现其独有的优势，但是受到具体提升的空间因素影响，会出现后劲乏力的状况。PLC技术使用中融合DCS技术，能让两者实现优势互补，在合理进行创新发展之际，一种全新的控制系统能在电气工程领域内得到极为广泛的应用，即FCS控制系统。该系统能让系统能增大系统的数字化和智能化程度，所以在很多领域内有其应用的价值。

相信在将来一段时间后，GFCS控制系统可以在火电厂等工业生产中得以应用，并能在将来不断地完善与更新。

结束语

PLC自动控制技术的重要性毋庸置疑，PLC技术发展取代了传统继电器控制模式，使得变频器的调速控制功能更加强大。PLC相当于一台微型计算机，技术工作人员只需要简单的培训就能够掌握起编程功能以及连接方式。PLC具有极高的稳定性和精确度，控制能力极高，寿命周期长，功能丰富，已被广泛应用于工业生产领域。总体来看，现阶段变频器中对于PLC自动控制技术的使用还是通过系统输出的信号来控制，同时传感器也会将变频器的运行状态反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统进行分析处理。PLC弥补了变频器的功能缺陷，极大地提高了变频器的控制效率，有效地满足了现代化工业生产的需求。

参考文献

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