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摘要：随着社会经济的快速发展，我国各企业的生产经营规模不断扩大，这就对生产的标准化、标准化提出了要求。PLC自动控制技术是一种广泛应用于工业生产领域的可编程逻辑控制器。将PLC自动控制技术引入变频器，可以代替传统的直流变频器调速方式，提高变频器的人机交互功能，从而充分发挥变频器在生产控制领域的作用。
关键词：变频器；PLC自动控制技术；有效应用
一、PLC自动控制系统的特点简介
可编程控制器(Programmable Logic Controller)自动控制技术称为可编程逻辑控制器，主要是利用可编程逻辑控制器代替传统继电器执行逻辑控制功能，并根据PLC的特点，可定义为一种微型计算机，是微型计算机的控制功能主要应用于工业生产制造领域，对提高现代工业制造领域的生产效率和质量具有重要作用。PLC自动控制技术的编程相对简单，操作人员只要经过短期的培训就能完全掌握，并且在PLC自动控制系统的应用中具有良好的稳定性、高精度和抗干扰能力等特点，目前应用于工业制造中，与PLC自动控制系统的其他控制系统相比，具有较长的使用寿命和运行稳定性好，PLC控制系统的结构设计具有很强的通用性、连接灵活、特点丰富、体积小等特点。这些都是PLC自动控制系统的特点。在实际应用中，被控对象的PLC控制系统如果只有一个电机，那么只需要一个PLC控制系统就可以达到所需的控制效果，但这种情况下PLC控制系统的质量和性能相对较高，PLC控制系统主要通过采集、分析和集成所有来自变频器的信息来做出相应的指令，并将这些指令传递给报警系统和变频器。PLC控制系统的主要工作原理是系统输出信号对变频器进行控制，以实现对电子速度的自动控制系统，同时将传感器和变频器的运行情况反馈给PLC控制系统，系统并自动分析数据信息，从而发生运行故障或事故，PLC控制系统会及时发出声光报警。
二、变频器技术的原理与特点
（一）变频器技术的工作原理
变频器的基本作用在于将工频电源通过一定方式转变为不同频率的交流电源，从而改变电机运行速率，调节电机工作效率。变频器的构成部分主要包括：直流电路、整流电路、逆变电路及其他电路等。整流电路的主要作用是整流交流电；直流电路对整流电路执行系统调整，实现平滑滤波；逆变电路的作用较为重要，它能够将直流电流转变为交流电流，从而满足变频器所需要的电流频率，保证变频器顺利运转。
逆变器的驱动电路可以提供相应的驱动信号的转换器电路,与此同时,高性能微处理器的电路可以检测驱动信号,然后传送处理控制信号驱动电路的各个部分,为了改变整个电机的运行状态,从而实现当前变频控制的基本能力。可用于日常生活的变频器种类很多，但它们的基本工作原理是相似的。区别在于根据不同的使用需求和环境变化，变频器的具体使用方式和设计类型。
（二）变频器的技术特点
变频器大都使用单片机进行控制，并安装DSP（高速数字信号处理器），因此变频器具有极为灵敏的响应能力，能够对微处理器发出的电流信号快速反应，调整电流频率，改变电机运转效率。而根据对变频器控制方式的不同，其转速与扭矩的区别也存在较大差异，因此有必要对变频器采取矢量控制，以精确地控制变频器的转矩。变频器还可以实现多段的转速调节功能，因为其可以利用电机调整自身速率，同时变频器也具有模糊逻辑加减功能，根据电机的载荷与制动实现对速率和速度变换时间的精确计算。
三、变频器中PLC自动控制技术的实现
（一）变频器中PLC模块的选择
在变频器中采用PLC自动控制技术，首先面临PLC模块的选择。
近年来，市场上出现了多种变频器，PLC控制系统也有所不同。工业生产企业在选择混频器时需要重点了解其PLC模块功能，以确保混频器运行的可靠性和稳定性。用于工业生产领域的混频器需要详细分析PLC模块的工艺特性和控制要求，其中PLC控制系统一般需要考虑模型、I/O模块输入输出点、存储容量、电源、通信网络功能、编程功能等特殊控制功能。此外，还需要观察PLC的输入信号类型、电压等级和连接方式，以确保所选择的PLC模块能够有效地与混频器配合，以满足工业生产的需要。
（二）变频器与PLC的连接
（1）基于通信协议的连接。现阶段，连接PLC与变频器最常用的方式就是利用通信协议。PLC可以通过通信协议来实现对变频器的有效控制。由于PLC自身携带强大的通信功能，在实际操作变频器与PLC之间的通信连接时方式也比较多，例如单主站方式、多主站方式、远程通信方式以及自由端口通信等。单主站方式中PC是唯一主站，能够有效实现点对点通信和参数解调器进行连接，自由端口通信协议连接是最常用的连接方式，PLC与变频器使用自由端口通信协议可以实现通信自由程序控制，同时实现不同型号变频器之间的通信。目前在工业生产领域变频器与PLC通常都采用的是自由端口通信模式。
（2）变频器端子与PLC系统连接。为了实现PLC与变频器的融合使用，发挥出变频器对电机的强大调速控制功能，处理通过通信协议的方式连接以外，还可以直接采用硬件连接的方式，将变频器端子与PLC系统进行连接。现阶段，关于变频器端子与PLC系统连接的方式主要有两种：模拟量端子与PLC连接；数字输入端子与PLC连接。具体运用PLC系统时需要根据变频器的特点以及实际生产需要，其中采用数字输入端子连接能够有效地控制变频器，实时对变频器设定的频率进行调节，并且可以获得更多的预定频率。
（三）变频器中PLC自动控制技术运用案例
实现PLC控制技术的具体控制采取以下方法：
第一步，用转换开关实现手动、自动的切换。
第二步，手动时由按钮分别控制2台电机的启动、停止。
第三步，自动时，变频器一控二异步切换，先用变频器控制M1启动调速，当变频器达50Hz时延时1min水压力还在下限，把M1切换到工频运行，而变频器控制M2启动调速；压力上升，当压力到达上限，延时30s水压力还在上限，电机M1停机；当压力降至下限时，又使电机M2频率为50Hz，延时1min水压力还在下限，把M2切换工频运行，而变频器控制M1启动调速。如此反复使水压恒定。停止时，M1和M2同时停机。第四步，自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接设置管道的压力值。
PLC自动控制技术在变频器中的应用案例很多，相关系统的研究和开发也比较成熟。本文以基于PLC的电机变频调速系统设计为例，分析了PLC自动控制技术在变频器中的具体应用。目前，随着电子技术和控制技术的不断进步，交流变频调速逐渐在工业生产领域得到推广应用。交流变频调速应建立在强大的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，然后使用组态软件构建完整的人际交互界面。实现PLC变频器电机的自动控制功能。电机变频调速系统是利用PLC和变频器实现程度和电动机的速度控制,设置不同的变频器输出频率,然后连接PLC与变频器,设计PLC程序控制变频器的输出,然后达到控制电动机转速的目的。工作人员只要在PLC输入键上操作，就可以分别控制电机的正、负旋转和齿轮控制，也可以通过组态软件实现对电机的实时监控。
四、总结
PLC控制技术的优点在于它能最大限度地改变变频器系统的内在不足，增强变频器运行的整体效果。因此增强PLC系统与变频器系统相结合，已成为当前工业生产领域的必然趋势。
参考文献
[1]张红亮，变频器中PLC自动控制技术的运用探析[J].电子测试，2017（04）.