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摘要：PLC技术延续了传统电气控制结构简单、容易控制等优点，对传统电气控制方式的不足进行改善，在工业自动化领域中发挥着重要作用。PLC即可编程控制器，其存储器是可以进行编程的，用户程序对输入接口采集到的数据进行筛选和处理，形成指令，并通过输出接口驱动外接设备，从而实现控制的目的。PLC技术在使用的过程中安全性能很高。I/O接口处都有能够抗干扰的设备，在恶劣的气候条件下仍然可以进行自动化控制，保证生产过程的安全可靠。PLC技术具有很强的通用性。随着PLC技术的发展，人们根据不同的生产实际情况进行电气控制系统设计，通过PLC设备就能编写出相应的程序。总之，PLC技术在使用的过程中对环境的适应能力强，对外界干扰有很强的抗击效果，组合起来较为简单，编程不复杂，维修起来较为容易，因此，在自动化生产线中应用中具有得天独厚的优势。
关键词：plc控制；变频器；自动化生产线；应用
1PLC自动控制技术简介
“PLC”是“可编程逻辑控制器”的英文缩写。它将工业控制技术同计算机科技相“联姻”，目前已在我国的工业建设当中获得了广泛推广，在很大程度上促进了我国工业生产的自动化。
PLC的硬件设施大体上由中央处理单元、输入输出电路系统、存储器这些部件组成。其软件设施则分为系统与用户两方面的应用程序。PLC主要用于顺序控制工作，其工作程序分别由输入采样、程序执行和输出刷新三大部分组成。
为了克服继电器控制系统当中发生时序失配、触点竞争等不良情况，PLC通常依靠循环扫描与连续扫描两种手段来工作。在进行输入采样时，PLC通过扫描的手段，对输入端的通断情况进行有效分析，并发送至映像寄存器。在进行程序执行时，PLC按照实现预设的程序，来先后执行所有的程序指令。通过输出和输入寄存器来获得元件通断状态，根据相关程序开展计算，再把获得数据发送到输出映像寄存器中。在进行输出刷新时，输出映像寄存器会将信息发送至输出锁存器中，并将其转化位对外控制信号，驱动输出设备。这一系列的操作程序共同形成了完整的扫描周期，通常来说，每个扫描周期在数个ms至数十个ms。
2变频器简介
变频器是一种专门把50至60Hz的工频电源，转化成不同频率的交流电源，使电动机能够进行变速的设备。在控制电路上，变频器采用高性能的微处理器。它通过A/D和D/A接口，来进行信号的接收处理工作。对信号的处理由启停和正反转操作控制信号组成。一般来说，在PLC自动控制系统当中，尽管变频器接收的信号为模拟信号，但是这种信号通过A/D的加工处理可转变为数字信号，并发送至微处理器。不同型号的变频器在工作原理上是大致相同的，其控制手段基本上由矢量控制，转矩控制，转差频率控制，协调控制等方面组成。
3系统构成和工作原理
根据自动化生产线传送系统的工艺特点及控制要求，一般自动化生产线用PLC、变频器、伺服驱动、人机界面等实现控制。PLC作为整个设备的核心部件———控制器，接收外部信号，根据控制要求，发出指令控制电机、气缸、液压缸等执行机构按要求动作。自动化生产线中广泛使用交流电机来驱动机构运行，交流电机的转速、转向等由变频器来驱动。
在一般的自动化生产线中，传送机械手从一个单元移动到下一个单元的距离由PLC输出的脉冲信号控制。其工作过程为PLC按设定的频率发送一定速度的脉冲数到伺服驱动器，伺服驱动器将来自PLC的指令信号与来自电机自带编码器的反馈信号作比较，然后转换、放大信号，输出去驱动伺服电机旋转，带动同步带转动。
4基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用
4.1系统组成自动化生产线分拣单元的结构图
其控制要求为：当工件由输送单元放到分拣单元入料口的传送带上，由光电传感器检测到物料后，延时1s后变频器驱动电机正转，电机驱动传送带移动，带着工件到分拣检测区，由光纤传感器检测出物料的颜色、金属传感器检测出物料的材质后，物料继续前行，PLC根据物料的属性，在对应料槽的位置让传送带停止，并由气缸将其推入料槽，推到位后气缸缩回，完成一个工作周期。在工作过程中，变频器的频率由触摸屏上的频率输入设定值输入框设定。传送带的位置控制由一个旋转编码器测量，并将信号传回PLC，由PLC的高速计数器来计数，通过程序来实现。
4.2控制过程
4.2.1硬件连接
要实现PLC对变频器的控制，进行数据的传输，可以选择端子控制，也可以通过RS485通讯方式实现。这里选择了端子的连接控制，在硬件上要进行连接。本图只画出了PLC与变频器之间的信号连接线，其他接线略。在图中，变频器3、4号端子是模拟量输入，接PLC的模拟量输出端子M和V，是将触摸屏给定的频率数传给变频器。变频器的5、6、7号端子是数字量输入，在本文的控制中，只需控制电机的启停及正转，所以使用了5号端子，8号端子是电源，在控制时利用PLC的Q0.0控制电机启动及正转，故将Q0.0接5号端子，1L接8号端子，实现数字控制。变频器的12、13号端子是模拟量输出，在控制中需要监控电机转速，所以将其接到PLC的模拟量输入端子M和A+。
4.2.2PLC程序编制
编制PLC程序时，要注意PLC模拟量输出的格式。在S7-200CPU224XP中，通过D/A变换方式向变频器输入模拟量的频率指令，以实现电机速度连续调整。信号格式有电压和电流两种，电压信号范围是0～10V，电流信号是0～20mA，在PLC中对应的数字量满量程都是0～32000，这里采用电压信号。变频器频率和PLC模拟量输出电压成正比关系，模拟量输D/A转换器转换而来，模拟量和数字量也成正比关系，因此频率和数字量是成正比关系。分拣单元工作时，变频器的频率给定值来
分拣单元工作时，变频器的频率给定值来自触摸屏，触摸屏与自动化生产线主站通过RS485通讯，传输的地址为VW1002，然后再从主站通过RS485通讯口及PPI通讯协议传送到分拣站，在分拣站还是将频率给定值放在VW1002地址的存储空间中。
在PLC中，需要将VW1002存放的频率给定值进行一定关系的变换，再从模拟量输出端口V、M传输到变频器的模拟量输入口3、4端口。变频器模拟输入区的频率区域为0～50Hz，而PLC对应的数字量为0～32000，用一个16位的地址AQW0来输出，所以需要将所给的频率值变换成对应的数字量，即频率给定值乘以640即可得到对应的数字量。
5结语
综上所述，我国经济水平的飞速发展，推动着各行各业的快速发展，对于PLC技术也不例外，PLC技术作为可编程逻辑控制器对我国生产线自动化控制具有重要作用。利用PLC实现对变频器的控制，一要完成硬件接线或通讯连接，二要对变频器与控制有关的参数进行设置，三是需要根据控制要求对PLC进行编程。利用工业自动化生产方式和管理方式，能够从能源、原材料、设备使用寿命和工艺控制等角度降低光纤材料的生产成本，提高光纤材料的产品质量。
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