试论PLC与变频器间的通信实现

张海龙 李稳 车焕

摘 要：现代科技的不断进步也带动了变频器的发展，使得其开始在生活工作等各个领域得到了广泛的应用，尤其是在通信方面。因此，大众对于通信方面的变频器问题的关注度和重视度开始逐渐提高，不少专家学者在PLC与变频器的通讯实现方面都进行了深刻的研究，例如降低系统工作风险、提高系统的响应速度等，从而使得PLC与变频器通信的实现成为可能。而本文就在试探讨PLC与变频器之间的通信如何得以实现。

关键词：PLC；变频器；通信实现

一、PLC与变频器的相关原理

（一）PLC原理

PLC 是可编程逻辑控制器的英文缩写，是指一种最新的以计算机技术为基础的工业控制装置，最近几年被广泛运用在了工业生产自动化的各个领域。其中，PLC的硬件系统主要包括中央处理器、存储器、输入输出电路等几部分，而软件系统则分为系统程序和用户程序两大部分。

在工业中，PLC被主要运用于顺序控制方面，因此其主要工作基本为采样输入、程序执行、输出结果三个方面，而这可以有效地避免工业电器的控制系统中突发的时序失配、触点竞争等问题。

而PLC的工作过程也多为 PLC循环扫描的一个扫描周期（几 ms 到几十 ms），也正是因为这样短的周期，才能实现多次扫描，从而帮助PLC更好地发现和解决问题。

（二）变频器的原理

在工业中的变频器，是指一种能够将50-60Hz的工频电源转变为各种频率的交流电源，是工业电动机实现变速运行的装置。其中，变频器的控制电路主要为高性能的微处理器，其能够做到有效利用相关接口接收并处理信号。因此，在实际运行的PLC自动控制系统当中，PLC常常输入模拟信号至变频器，待变频器将该信号经过相关处理后转换成数字信号，最终传输给微处理器。在现有的工业设备中，变频器的种类繁多，但基本的工作原理却大致相同。

二、PLC与变频器的通信实现

（一）通信系统组成

在PLC与变频器的通信过程中，可以参与运作的系统种类繁多，且各自的通信硬件也大不相同，例如已经开始使用的RS485通信、MODBUS通信等。但大多数的通信系统还是由一台PLC、相应的存储器、通讯模版以及多台的变频器组成。例如运用较为广泛的RS485通信系统，其通信系统的主要构成是PLC和扩展存储盒，485ADP的通讯模板以及相关的RS485 变频器。其中变频器的数量大多不少于八台。因此，在繁多的通信系统中，工业生产应当结合实际，选择性能和设置较好的通信系统来保障工业生产的运行。

（二）通信参数设置

为了使PLC与变频器之间的通信得以真正实现，我们需要在相关的PLC和变频器中设置与通信有关参数，从而使其能够在接收信息时更好地输入及处理。

在设置相关的PLC参数时，工作人员需注意将其设置成PLC与对应变频器在通信时都认可的参数，如通信号、通信速率、处理时间和信息校验等，不可随意胡乱设置。

而在相关的变频器的参数设置时，除了上述几点，还应该将变频器工作时的通讯速率与对应PLC设定的传输速率调整至同一水平。此外，在PLC与变频器的通信过程中，还应当将所有相关的变频器的通信参数都进行初始化设定，从而有效地实现PLC与变频器之间的数据传送和信息交流。

（三）通信程序的设计

通信程序的设计是实现PLC与变频器间通信的重要环节，它决定了两者间的联系方式与运行条件。而在已经实现的通信过程中，PLC与变频器之间多采用的主从应答来实现通信。而在其中，我们通常认为PLC是主机，又起来启动通信和传递信息，只有当PLC主机发出命令之后，相应的变频器才能开始工作。而变频器则是从机，属于被动地接受信息而后输出的工作状态。而众所周知， PLC及变频器之间的通信是通过电缆链接才得以实现。

因此，要变频器能够接受PLC的相关信息，实现通信，就必须对PLC进行编程。而关于PLC的程序设计多为：通过通信系统初始化时产生的脉冲将PLC的相关通信参数写入系统中的特殊寄存器中。而后，再通过下达与相关的通信指令，实现PLC与变频器间的信息数据可以顺通地输入与输出。而在整个过程中，只有等到通信指令将信息数据发送到了变频器，实现了变频器与PLC的连接后，变频器才能处理接收到的相关信息，使得系统开始正常运转。

（四）优化通信设备

综上我们可知，在实现PLC与变频器的通信过程中，PLC是主机，而变频器是从机，因此两者之间的通信方式主要是通过主从关系进行的。而在这样的通信的过程中，主机往往只有一台，而从机却可以有多台，分属不同的职能单位。从而使得变频器只有在接收到PLC主机发出的命令后，才会对命令进行解读并执行。

因此，对于两者之间通信的实现，我们可以在完成上述的程序设置后再考虑从各个方面进行优化，从而增大通信实现的可能性。例如我们可以在通信系统的编程中应用具有扩展功能、控制方式简单的存储器，除此之外，其还具有硬件费用低廉、传输距离较远等优点，从而使得主机可连接的变频器数量也大大增多，真正实现了通信系统的良好运作，但是这种存储器高昂的控制成本也成了亟待解决的又一难题。除此之外，优化通信系统的组成设备也不失为一个提高效率的好办法。

三、结语

随着现代工业发展的日新月异，如何提高工业系统中的控制与调控成了工业生产想要更好更快发展必须解决的一大问题。而经过实践，我们发现，当PLC与变频器间实现结合就能很好地对工业生产实施实时监控与信息传递。因此本文旨在试讨论工业中PLC与变频器的通信控制方法，只有更好地实现这两者之间的信息合作，使之广泛地应用在现实生活中来，才能真正地推动工农业的更好更快发展。

参考文献：

[1] 张红，王朋.PLC与变频器间的通信实现[J].中国机械，2014（10）.

[2] 赵鹏.PLC与变频器间的通信实现[J].城市建设理论研究（电子版），2014（35）.

作者简介：

张海龙（1981-），男，辽宁铁岭人，专业或研究方向：工厂电气控制。