变频器中PLC自动控制技术的运用

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　　摘要：自动控制是今后工业生产、发展的必然趋势，PLC自控技术在多年的发展中已经成功的渗透到了众多领域，例如变频器。PLC自控技术的使用有效的扭转与改变了原本变频器数据处理、数据分析能力差的问题，为变频器提供了更为出色的人机互动能力。也就是说PLC自控技术在变频器中的应用有着1+1>2的效果，其可以有效的满足变频器使用要求。为深入挖掘与最大化PLC技术的作用，了解变频器与PLC技术的结合点，本文将展开深度分析。
　　关键词：变频器；PLC自动控制技术；应用
　　前言：
　　以目前的形势来看，PLC自控技术已经成为广受工业认可的技术，凭借着强大的能力，被应用于逻辑控制之中。PLC自控技术在很多领域都有着良好的发展空间与应用范围，其对我国的变频技术发展予以了技术层面的支持，甚至有可能会直接取代传统变频器直流调速这项技术。因目前变频器采用人工控制方式，而人工控制显然已经渐渐变得无法再适应社会发展要求，所以有必要利用PLC自控技术，提高变频器的数据分析、数据处理性能，赋予变频器更为出众的自动化能力，只有这样变频技术才能够更好的发挥其应有的作用，推动国民经济进一步建设。
　　一、PLC自控技术概述
　　所谓的PLC自控技术同时也被人们称之为可编辑逻辑控制器[1]。PLC自控技术作为逻辑控制器完成设备操作、系统控制，是对传统继电器控制的升华技术。因此以PLC功能特征可以将该技术视为微型计算机。PLC自控技术在多年的发展过程中渐渐得到了人们的广泛重视，被应用于工业生产之中。PLC技术在工业发展的过程中予以了工业产品更好的质量与效率保障[2]。此外PLC自控技术编程实际上并不困难，绝大多数人员在短期培训后都能够直接上岗完成PLC编程。PLC本身的高精度控制、强抗干扰能力、强稳定性都决定了其使用价值。相较于现代工业的其他种类控制系统而言，PLC技术的稳定性更加突出、使用寿命也相对较长。PLC技术能够以工业生产需求对接各种各样的工业生产制造设备，有着适用性强、功能丰富、体积小、连接方式灵活等特征，这些特征优势都是人们青睐于使用PLC自控技术的原因。PLC自控技术和变频器的融合借助的是系统之间输入与输出信号来完成系统的控制，工作过程由传感器将所收集到的信号传给PLC系统，在系统接收到信号以后自行完成数据信息的分析与处理工作。假设变频器出现了故障，PLC系统还会立刻发出警报。因此PLC自控技术在变频器中的作用非常突出，在弥补其原有功能缺陷的同时，对延长变频器寿命与使用效率而言都有很大的帮助。
　　二、变频器PLC模块选择分析
　　事实上以当前的科技与生产力水平来看，市面上存在着很多种类的变频器都可以作为工业企业使用。当然不同类型的变频器功能、价格也是完全不同[3]。性能卓越的变频器有着更高的价格，性能普通的变频器价格相对便宜。生产企业应当以生产产品需求、工艺特征选择变频器，而不是一味的追求性价比，或者只根据变频器性能选择设备。之所以如此与不同电机运行时携带的负荷能力大不相同有很大关系，企业应结合电机负荷情况合理选择变频器产品。对工业企业来说应根据机械运行条件选择变频器，企业必须考虑变频器的使用是否符合企业生产要求以及设备的可靠性是否能够得到保障。如果不关注这些问题，变频器的使用很有可能会影响到企业产品生产质量、生产效率、生产成本。以笔者的角度来看工业生产中在选择PLC控制系统时需要同时考虑功能模块、通信能力、联网能力、电源模块、容量、I/O模块、机型等要素，这些要素的选择与处理是确保企业能够最大化PLC系统价值、变频器功效的重要前提。此外PLC系统的选择还要考虑输入接线方式、电压等级、信号类型等因素。平衡好了如上因素，确保变频器与PLC系统完全契合才可以最大化生产效益。
　　三、PLC自控技术特点
　　PLC技术有着操作简单、编程简单的优势，故绝大多数情况下都是以梯形图模式运行。此外PLC自控技术有着良好的稳定性与准确性，强大的抗干扰能力为期提供了较高的可信度。相较于传统控制系统而言，PLC自控技术有着更为稳定的运行能力与更长的使用寿命，不论是早期安装还是后期维护PLC技术都有着十分方便的使用条件。PLC自控技术作为新兴、先进的科技，灵活的连接方式与丰富的功能、便攜的体积让PLC技术得到了更多的实践使用领域。
　　四、PLC自控系统可靠性设计
　　（一）可靠性与警报系统
　　使用PLC自控技术的目的在于提高变频器控制能力，赋予变频器自控功能。在变频器发生故障后，自控技术、自控系统能够发出警报告知有关人员，及时解决变频器的反应故障、文字故障，明确说出故障类型，为工作人员解决故障提供各种建议。每一次的故障都会被记录到PLC系统的日志中存储，作为下一次的故障处理、故障分析依据与经验。借助于警报系统中的指示灯，工作人员就可以知道设备运行情况，完成系统控制。PLC为警报系统提供了稳定且可靠的功能，明确了警报系统任务。
　　（二）输入信号可靠性
　　提高PLC自控系统信号输入可靠性需要确保变频器与其他设备本身也有着稳定、可靠的性能。PLC自控系统本身虽然功能丰富，可是却会随着周围工作设备自身的变化而出现一定变化。比如工作设备变化导致信号变弱等。假设变频器质量出现了问题，PLC自控系统就会立刻停止运行。PLC自控技术运算能力强、运算速度快，有着较强的逻辑性。PLC自控技术将输入信号转化为量信号计算，并将反应量通过控制器面板反映出来。PLC自控技术与变频器的结合是运用PLC自控系统完成信号的发送与变频器自控。凭借着自动控制能力减少人工控制要求，提高了控制先进性。此外变频器运行中将借助传感器搜集变频器实时数据，这些数据最终返还给PLC系统，工作人员在看到这些数据后就能知道变频器使用情况，发现变频器运行问题，延长了变频器寿命，提高了变频器工作效率。
　　五、变频器中的PLC自控技术 　　（一）通信协议
　　借助于通信协议变频器就可以完成PLC自控技术的使用。也就是说如果没有通信协议，就无法完成PLC技术的融入。以通信协议特征划分可以将其分为自由口与以太网两种通信协议。PLC系统所用的通信协议为专用协议，能够完成变频器有效控制。变频器与PLC系统应用自由口协议完成通信自由控制，在自由口中完成不同PLC系统与不同变频器之间的通信过程。因此工业生产过程中一般都会在程序编写、通讯调试结束后应用自由口模式，以此来提高PLC系统与变频器运行中的安全性、可靠性、稳定性。近年来，MODBUS通讯协议作为以太网通讯协议的一种主要类型，也逐步在自动控制领域中得到广泛运用。作为由Modicon公司所研发的通信模式，MODBUS这一协议一直以来就是通信行业的基础标准，该协议的本质为串行协议。因此PLC系统与变频器应用MODBUS通信的过程中还能够支持LPC与CRC校验。绝大多数工业企业都会以自身生产需求选择协议，只有选择了合适的协议才能够保障变频器控制效率满足生产需求。
　　（二）PLC系统与变频器端子连接
　　为完成变频器与PLC自控技术的融合，除了通信协议能够将变频器端子和PLC系统连接到一起以外，变频器和PLC系统连接模式实际上也有着两种不同方向。模拟量端子与PLC系统的连接为第一种方向，数字端与PLC系统的连接为第二种方向。工业生产需要考虑变频器特点、PLC系统特点后才可以选择连接方式。其中第二种连接实际应用中除去可以有效完成变频器启停控制之外，还能够根据企业使用需求调节变频器设定频率。假设变频器有着非常多的输入端子，那么变频器连接PLC系统后就能够得到更多频率。
　　结语
　　如本文所说的一样，PLC自控技术的出现有效的改变了当前变频器的使用问题与功能缺陷。PLC自控技术有效的提高了变频器的控制效果、整体效率，能够让变频器发挥更突出的价值，进而全面满足工业使用需求，创造更大的社会效益、社会财富。为此我们有必要投入更多的精力深入研究，予以PLC自控技术更多的关注与重视，这样才能够进一步拓展PLC技术的使用范围与功效。
　　参考文献
　　[1]饶林森.变频器中PLC自动控制技术的运用[J].山东工业技术，2019（02）：156+152.
　　[2]刘晓垒，马祥厚.變频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].信息系统工程，2018（05）：85.
　　[3]齐炜.变频器多段速控制技术在自动控制领域的应用[J].化工管理，2017（29）：189.
　　（作者单位：上海松盛机器人系统有限公司）
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