PLC自动控制技术在变频器中的应用

PLC自动控制技术在变频器中的应用

王浩，祁之丰，刘世朋

东北大学，辽宁沈阳，110819

摘要：PLC自动控制技术有着灵活的接线处理方式，有效地简化了企业工厂的电气自动化生产流程，变频器与PLC自动控制技术的联合应用有利于提升企业生产效率，建立更高效的生产系统。但是为发挥PLC自动控制技术在变频器的应用价值，还应合理选择PLC、变频器，科学调整变频器的实际参数。同时结合企业生产需求、自动控制目标，更灵活的制定PLC自动控制技术方案，打造个性化的自动化变频器控制技术，保证企业生产效益，提高各行业生产、管理活动的自动化水平。

关键词：PLC自动控制技术；变频器；应用

引言

受到科学技术发展的推动，现阶段电气自动化程度正在不断提高，电磁干扰问题也在不断加剧。为了避免变频器对电气设备的危害，需要对PLC自动控制技术在变频器中的应用进行重点分析，探讨变频器对电气设备产生的危害，研究防范策略，以确保变频器可以充分发挥其价值和作用，保证各类电气设备稳定高效运行。

1 PLC自动控制技术的简述

1.1 PLC自动控制技术的概述

PLC自动控制技术主要是利用信号的输入和输出来实现的。可编程逻辑控制器是PLC技术实施的载体，此控制器主要包括CPU、输入设备、输出设备、电源、存储器、通信接口以及各种功能模块。PLC系统是一种可编程逻辑控制器。一般来说，由于小型可编程控制器具有较小的体积、重量也相对较轻，更加适合移动与安装，因此有着较为广泛的应用范围。大型可编程控制器虽然体积庞大、不便于移动和安装，但却具有明显的应用优势，且功能十分强大，所以更加适合企业进行规模化、产业化发展。PLC技术在应用过程中需要利用集成电路，这也就说明PLC系统必须具备一定的抗电流干扰能力。为了保证PLC系统功能，需要在系统内部安装警报装置，以便及时发现系统在运行过程中出现的干扰问题。与传统的继电技术相比，PLC技术的抗干扰性更强，在环境复杂的矿井工程中具有十分显著的应用优势。由于PLC系统的接口更加直观，多种类型的编程表达方式均可以在该系统中被兼容，因此也进一步提高了PLC系统的适应性与兼容性，可在一定程度上降低工作人员的操作难度。工作人员只需在系统中输入简单的编程指令，即可实现对电气设备的自动化控制。

1.2应用PLC自动控制技术的意义

PLC自动控制技术为系统提供了主要控制方式，但是基于以往工程中的问题，当前系统中依然存在很大局限性，技术人员必须具备较高的素质与能力，面对一些复杂数据时，可以及时给出分析和判断，这样即可顺利完成数据实验的有关工作。应用PLC自动控制技术可以显著提升系统运行的质量与效率，对系统瘫痪进行积极的预防，这对系统的实际应用而言具有非常重要的现实性意义。因此，在PLC自动控制技术的应用过程中，应注意以下几点：一是要确保其中内容与使用者需求相符，确保控制运作的过程可以持续下去；二是系统在安全稳定运行的过程中，可以减少设计、运行过程中的成本投入，促进生产效益的提升，并且可以为后续功能拓展提供保证，便于系统升级与开发；三是生产的产品一定要确保基础质量，完成系统维修操作后，整个系统的安全性、可靠性即可得到保证。运用PLC技术有利于提高系统运行的效率、安全性与稳定性。

2变频器对电气设备的危害

2.1对设备的危害

交流装置属于电力系统应用相对广泛的一种设备，例如冰库制冷和锅炉系统中一般都含有交流装置。如果采用直流电源，通常需要借助带有晶闸管的交流装置，变频器产生的电磁干扰能够导致上述设备的控制信号和幅频出现畸变问题，控制角出现位移，可以引起自动检测、控制系统中出现误差或误动作，电流或电压的实际变化值过高，出现过热效应，从而导致晶闸管故障或损坏，情形严重的还能够导致交流装置直接失灵。

2.2技术人员操作故障

由于操作人员专业技术能力不强，没有规范使用操作电气设备的方法或操作过程中出现失误也会导致电气设备出现各种故障，甚至出现的故障将会更加严重。随着社会经济的飞速发展，企业的建设规模逐渐扩大，其中所应用的技术水平已属于先进行列，但依然有着较大的提升空间。而生产工程具有着较强的专业性、技术性等特点，所以需要进一步提升制造技术的应用水平，科学合理的运用电气设备进行生产和运行，并做好管理与维护工作，这样才能够在最大程度上发挥出电气设备应有的价值与作用，在提高生产效率的基础上，延长电气设备的使用寿命，保障企业的经济效益，实现可持续快速发展。

3 PLC自动控制技术在变频器中的应用分析

3.1确定PLC模块

PLC产品的模块型号较多，将其应用在变频器时，企业可以基于自身需求，选择对应的PLC模块。通常情况下，企业可根据变频器标准I/O点数设计，确定PLC模块的型号或产品规格，常见的PLC模块有35MＲ型、45MT、S7－200型、FM355－2型等。此外，相关企业可按照PLC模块的分类，选择PLC产品，比如根据硬件外形、功能设计可将PLC模块产品分为“向量输入”“输出型－状态输入”“输出型－晶体管输入”“输出型”等。按照PLC产品的运行原理则可将其分为“解释说明型”“编码破译型”等类型。其中，解释说明型PLC模块是在变频器和PLC产品连接后，按照各连接节点的PLC语言，解读指令表、梯形流程图。同时在电机设备运行时，使变频器通过采用指令、解释的方式读码，并对设备进行变频控制。编码破译型PLC则是直接将连接节点编译为程序，并利用变频器接收到的指令代码，控制变频器，使其直接作用于生产设备。选择PLC模块时，相关人员应综合考虑生产需求、变频器性能设计，科学选择PLC模块，采用更恰当的连接方式。

3.2建立PLC通信协议

通信协议具体指PLC、变频器相互连接时，用于达成通信目标的条款和项目。通过建立PLC通信协议，能够实现PLC产品节点信号、变频器设备的有效连接，使其在运行中共享信息资源、通信讯号。建立PLC通信协议是变频器中应用PLC自动控制技术的基础工作。变频器中的通信协议具体包括mb通信、自由接口通信两种，实际应用时，相关人员可全面考虑变频器性能、PLC产品的适配情况，选择通信协议方式。随后将PLC产品中的每个控制节点的信号数据录入变频器系统的通信协议中。从而利用通信协议采集PLC节点信号，翻译变频器运行中的信号，并对变频器的控制系统发送处理后的信号，使其评估后分析指令的可行性，确定可执行该指令后将节点信号传输给变频器操作系统，最终起到变频器自动控制的作用。具体运用PLC自动控制技术控制变频器时，相关人员还可借助节点信息的整合利用，评估、调控变频器状态，同时将其反馈给PLC的控制系统，平衡好PLC产品和变频器的关系，使变频器处于稳定、高效运行状态。

结束语

PLC自动控制技术的本质是“微型逻辑编辑器”，该技术在实际应用中需要以变频器为载体，促进变频器的自动化控制，从而确保各领域生产活动中变频器自动控制的灵活性、可靠性，帮助各企业建立自动化的生产、工作模式，促进社会经济事业的可持续发展。

参考文献

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