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PLC自动控制中变频器应用浅探陈龙飞

发表时间：2020/9/8 来源：《基层建设》2020年第14期作者：陈龙飞

[导读] 摘要：PLC自动控制技术，主要是以可编程逻辑控制器为核心，近年来在工业生产等相关领域中得到广泛的应用。

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        摘要：PLC自动控制技术，主要是以可编程逻辑控制器为核心，近年来在工业生产等相关领域中得到广泛的应用。尤其是随着当前电气工程领域的快速进步，该技术也体现出了更大的发展空间。PLC自动控制技术的应用发展，也为我国变频技术的进步提供了重要的动力。该技术的出现，为变频器中直流调速技术的取代提供了新的可能，可推动我国工业生产向新的台阶迈进。以往应用的变频器运行过程当中，控制方式主要是人工为主，而应用过程中人机互动功能难以取得良好的效率，也不能充分满足具体生产的需求。
        关键词：PLC自动控制；变频器；应用
        1 PLC自动控制技术的概念
        PLC自动控制技术是一种新型的工业控制技术，是以传统的顺序控制器为基础，将通信技术、自动控制技术、计算机技术、微电子技术等应用其中形成的。该技术的作用是对传统继电器、执行逻辑、记时计数等顺序控制功能加以取代，从而对柔性远程控制系统加以建立。该技术的通用性很强，同时使用方便，有着较为广阔的适应面，具有很高的可靠性和抗干扰能力，且在编程方面相对简单。PLC内部工作方式，通常利用循环扫描的形式，在大中型PLC当中，会设置中断工作方式。
        2 PLC自动控制技术的特点
        PLC自动控制技术及其应用系统，具有很多明显的特点。首先，该技术具有很高的可靠性，在实际工作和应用当中，可靠性非常强大，具备理想的抗干扰性能。根据相关测试结果显示，在十万小时的运行时间当中，PLC自动控制系统仅出现了一次故障问题。因而体现出了其在工作原理方面的优势特点，也反映出了在系统硬件设备及软件当中，将抗干扰处理引入的特点。其次，PLC控制技术具有编译过程简单和使用方便的特点。当前很多PLC自动控制系统，都是根据梯形逻辑流程图所编写的，在理解和修正方面都比较容易。同时对多企业交互并行的实际工程状况也更为适用，不同操作人员都能很好的理解和适用。此外，PLC自动控制技术还具有设计安装简单的特点，无需较多的后期维护，在各种恶劣工作环境中，都能够比较好的适应。同时，配合有效的封装措施，能够在有毒、腐蚀性等复杂环境下良好运行，体现出了较高的适用拓展性。
        3 变频器应用中的常见故障
        过去变频器的运行中没有应用PLC自动控制技术，因而容易出现很多常见的故障问题。如加减速过电流故障，在设备运行中功率不适应，引起电流故障。主要是由于变频器加速时速度提升过快，由于转速负荷惯性等引发故障问题。减速过电流故障，变频器在减速过程中，出现过高的负载惯性，减速时间较少，因而引起故障。电动机过载故障，是变频器长时间低速运行状态，导致损耗增加或无法满足散热要求，进而造成V/F曲线无法适配，造成设备故障发生。变频器运行噪音及振动故障，是由于电磁、机械、通风等因素影响，输出电流中出现谐波分量，会增加噪音。变频器运行中产生机械和电磁振动，进而对变频器运行造成影响。此外还有变频器过热故障、变频器参数设置错误等故障。由此可见，在变频器运行过程中，传统控制方法效果并不理想，变频器各类故障时有发生。因此，对于PLC自动控制技术的应用，变频器有着较高的要求，利用该技术实现良好的自动控制，从而保证变频器良好运行，减少此类故障的发生。
        4 变频器中PLC自动控制技术的应用
        4.1 PLC技术及变频器型号选择
        在当今的变频器市场当中，种类非常繁多，质量也参差不齐。从总体的形式上来看，变频器如果性能良好，也会有相对较高的价格。

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所以，在变频器的市场选择过程中，需要对工业生产过程中的具体技术要求充分考虑，结合技术要求水平，对性价比最为合适的变频器型号进行选择，不要一味的盲目追求高性能变频器，导致成本价值浪费。在实际工业生产当中，电机不同，在带动负荷方面，也存在着较大的差异。所以，采购人员在变频器选择当中，需要对电机负荷加以考虑，确保变频器能够对实际运行负荷良好满足。另外，变频器是在工业生产中应用，作为一种生产机械，必须达到对生产效率提升有利的要求。如果性能不够稳定，难以确保稳定持续的生产，也不利于生产效率的提高。所以，基于PLC自动控制系统的变频器，在选择过程中要对电池的模块、容量、机型等相关因素仔细考虑。同时也要对通信联网能力加以分析。而对于PLC型号的选择，需要考虑电压等级、信号输入类型等参数，从而能够对线路连接方式合理选择，满足实际生产的应用需求。
        4.2 应用通信协议实现自动化控制
        从一定程度上来看，变频器应用PLC自动控制技术，可以通过通信协议的方式加以实现。根据通信协议的自身特点，可以分别划分为不同的类型，例如MODBUS通信、自由口通信等类型。将专用通信协议，应用于变频器当中，能够实现PLC系统自动控制变频器的要求。在具体实践当中，应用自由口通信模式，仅依靠自由口通信协议，不但能够充分确保PLC系统对自由程序的完全控制，也能够基于对通信程序编写的确保，使运行的可靠性、安全性也得到良好的保障，进而使其应用价值最大化[6]。在MODBUS通信协议提出之后，在通信行业发展中作为了一种重要的标准。专业人员通过分析通信协议，能够发现实际上属于串行通信协议，因而在实际生产等应用方面，可以利用LPC、CRC等实现校核，进而保证良好的应用效果。
        4.3 PLC自动控制系统对变频器自动化控制的实现
        变频器应用PLC控制系统，为确保可以实现有效的控制，要在变频器、PLC控制系统之间，建立良好的连接。目前比较常用的方式，是对输入输出端子加以应用。变频器与PLC控制系统，使用输入输出端子连接模式可分为两种，分别是PLC控制系统连接数字端子、PLC控制系统连接模拟量端子。如果PLC控制系统自身不具备输入输出端子，可以将其与变频器模拟量端子建立连接，从而确保实现自动控制变频器的目标，以对变频器开关的控制为主要应用。如果PLC自动控制系统，带有输入输出端子，可以将端子直接连接变频器输入端就能够实现。而且，输入输出端子的存在，对于PLC控制系统对变频器工作频率的灵活调节，也能提供较大的保证。有研究显示，端子数量将会对变频器预设频率产生直接的影响。如果端子数量增加，PLC自动控制系统也可以确保变频器工作状态的稳定良好。因此，企业在实际应用中，可以根据实际情况，结合不同连接方式的特点，合理选择应用。还要考虑到企业生产需求、短期规划变频器调节预设频率等，进而使企业生产需求得到更好的实现。
        5 结论
        变频器运行过程中需要得到良好的控制，以满足各种工况需求，确保良好稳定的运行状态。PLC自动控制技术相比于传统控制技术，拥有明显的优势和特点，其对于变频器的运行控制需求也能较好的匹配。因此变频器通过有效措施对PLC自动控制技术加以运用，进而确保变频器良好的运行状态。
        参考文献
        [1] 郭骥. 变频器中PLC自动控制技术的运用[J]. 电子技术与软件工程, 2014, 000(020):254-254.
        [2] 田文英. 关于PLC变频器技术的特点及实现的分析研究[J]. 消费电子, 2012(06X):11-11.
        [3] 潘鸣. 变频器与PLC配合使用时应注意的几个问题[J]. 制造业自动化, 2010, 32(008):116-117.
        [4] 姚军亮. 关于PLC变频器技术的特点及实现的分析研究[J]. 中国化工贸易, 2017(14).