变频器中PLC自动控制技术的运用分析

杨建中

摘要：将PLC自动控制技术，应用于变频器当中，对于变频器数据分析能力的强化有良好作用。同时在对PLC自动控制技术应用后，变频器可具备人机互动的功能，因此二者的技术融合应用，能够取得很高的价值和作用。变频器中应用PLC自动控制技术，可极大的提升工作效率，符合不断增长的生产需求，同时在变频器整体性能提升方面，也能取得理想的效果。因此，在工业生产及经济增长等方面，PLC自动控制技术也有着重要的意义和价值。基于此，本文主要对变频器中PLC自动控制技术的运用展开研究，包括PLC自动控制技术的概念、特点、应用等，进而为相关领域的研究实践提供依据。

关键词：变频器;PLC;自动控制技术;运用分析

0  引言

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。

基于此，在变频器中应用PLC自动控制技术，对提升变频器数据分析处理能力，是非常必要的。该技术的应用，对于变频器性能的提升，以及人机互动效率的提高，都有着重要的意义，同时对于行业发展、生产需求以及经济良性发展也有重要意义。

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[1]。如果用户完成用户程序调试，通过编辑器在PLC存储器中写入程序，并将现场输入信号、被控制执行元件等，在输入模块的输入端、输出模块的输出端相应连接。然后将PLC工作方式选定为运行工作方式之后，PLC可以根据用户程序，自动完成后续控制工作。PLC硬件构成中，主要包括了电源组件、微处理器CPU及存储器组件、输入及输出组件等部分，共同支持PLC自动控制技术的实现。

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[2]。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，引起電流故障。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[3]。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。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[4]。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[5]。

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[7]。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

变频器是当前工业领域中十分常见的一种工业设备，而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]景永明，王文豪，孔祥发，等.变频器中PLC自动控制技术的应用[J].石化技术，2019，15（4）：36.

[2]朱朝政.变频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].中小企业管理与科技，2019，31（20）：153.

[3]刘美珍，侯志平.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].机电信息，2017，14（3）：221-223.

[4]鄭千伟，李帅，宋立志.变频器中PLC自动控制技术的运用[J].建筑工程技术与设计，2017，40（29）：216.

[5]丁斌.变频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].现代制造技术与装备，2018，23（12）：184-185.

[6]张兆国.变频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].中国战略新兴产业，2019，25（14）：116.

[7]刘晓垒，马祥厚.变频器中PLC自动控制技术的运用分析[J].信息系统工程，2018，16（5）：85.