浅谈PLC与内燃机变频器通讯的应用策略

王震生

摘要：PLC与内燃机变频器通讯的关联应用，可为此类变频器通讯装置搭载自动化运行程序，在数据参数的精准对接下，真正实现精度化操控。基于此，文章以PLC技术特性为切入点，阐述PLC在内燃机变频器通讯中的应用意义及其实现原理，并对PLC与内燃机变频器通讯的应用策略进行研究。

关键词：PLC;内燃机;变频器通讯

中图分类号：TP2                                        文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）10-0076-02

0  引言

内燃机作为一种动力机械结构，在内部组件的支持下，将热能转化为动能，为机械设备提供内驱力。在精密化、数字化技术的融合下，内燃机设备内的通讯效率也在逐步提升，强化机械设备在使用中的响应效率，提高设备应用性能。传统内燃机变频装置的运行模式，并未能针对内部信息系统实现智能化、自动化运行，这就造成系统在处理某一类数据指令时，无法与更新后的组件设备实现精准对接，加大系统指令下达与执行过程中的差距。在PLC技术的应用下，则可为系统赋予自动控制的能力，依托于集成系统可对外界传达的数据信息进行采集、整合分类、运算等，按照当前内燃机工作属性，进一步界定出相对应的工作参数，提高变频器通讯效率，满足设备的实际运行需求。本文则是针对PLC在内燃机变频器通讯中的实际应用进行探讨，仅供参考。

1  PLC特性解析

PLC（可编程逻辑控制器）作为一种具有可编程属性的控制存储元件，在内部逻辑程序、算法的支持下，令其具备数字信号、模拟信号的转变性能。PLC元件集成电源机构、中央处理机构、存储机构、I/O单元于一体，保证元件在实际运行过程中，可通过自动化操控模式，对外部搭载元件所传达的数据信息进行运算处理，并实时下达到各类操控设备中，确保通过PLC实现对设备的智能化操控。

从工作原理来看，PLC在运行时一般分为三个程序。第一，数据采样程序。通过内部扫描功能，读写当前设备运行过程中的各类数据，并将此类信息同步映射到I/O、存储单元中，以保证不同类型的信号数据在采集时，均可实现统一化处理。第二，在执行方面。中央处理系统依据信息采集顺序，对当前操控体系进行逐一整合，同时在存储区中映射出相对应的数据模型，当实现数据整合与具体运算分类时，数据模型呈现出的运行模式，则可按照实际扫描周期，对原有数据进行覆盖，以进行接下来的相关操作。第三，在刷新方面。其是以CPU与I/O接口之间的数据关联状态，对已经运行的数据信息进行锁存处理，确保外部装置执行数据指令以后，才可将其界定为一个指令输出周期。在此类工作原理下，为具有元件集成属性、功能集成属性的PLC装置赋予操作可靠性、运行速率性、安装便捷性、组态灵活性的优势。

2  PLC在内燃机变频器通讯中的应用意义及其实现原理

2.1 应用意义

内燃机变频器通讯与PLC的融合，可提高变频器通讯的自动控制效率。依托于PLC逻辑控制程序，可将变频器通讯原有的各类集控功能进行参数设定，实现对开关量、传输量等方面的控制。在PLC技术的实现下，集成系统的中央处理属性，令传统单一操控模式转变为多点集中控制模式，确保相关性能是建立主操控系统之上来实现的，提高信号通讯与传输过程中的对接性。特别是在RS系列通讯模式的应用下，通过中央集成功能实现的PLC融合模式，进一步强化通讯质量，确保数据信息在实际传输过程中，不会受到外界因素的干扰，保证内燃机变频器通讯装置在接收及下达相关指令时，可进一步提高传输效率。此外，PLC所支持的远程操控功能，可有效确保变频器在运行过程中，结合数据系统终端实现对此类装置的实时操控，达到节约控制成本的作用。

2.2 实现原理

搭载PLC实现运行的内燃机变频器通讯装置在具体运行时，是以PLC为主操控系统，将变频器装置作为终端执行部件。在实际运行中，装置主機所起到的功能是针对电码传输进行控制，这样便可确保集成控制系统在对数据信息响应及处理过程中，实现数据指令输入端与输出端的精准对接。从实际控制效果来看，PLC所具备的集成功能，可作用到不同主体之上，实现多节点控制，这样便可进一步规避资源占用量的问题，通常情况下，按照流量控制参数来讲，一个可编程逻辑控制器最高可同时控制30内燃机设备。在此类工作模式下，PLC控制系统的实现，则可进一步依托于整个控制功能，构筑出一个基于信息操控平台的网格化系统，在实际通讯过程中，不同设备所搭载的系统程序，不再局限于固定的数据生产体系中，而是通过传输格式与传输效率之间的对接，保证数据信息传输的实效性。

3  PLC与内燃机变频器通讯的应用策略

3.1 变频器通讯模式

在PLC系统运行过程中，其一般搭载modbus的串行通讯协议，确保主控制系统在运行过程中，可将各类信息指令同步下达到各类分级处理系统中。在操控体系中，以一个主站，便可对不同数据承载端，传达相对应的数据信息，当数据信息在传输时，其将通过数据信息的同步反馈，实现对相关操控部件的精准化确认。这样一来，在分级实现目标的过程中，便可自动校对数据传输指令是否满足当前传输诉求，以真正强化不同操控视域下的信息承载特性，保证信号承载端可自动对数据信息进行分类与确认，令相关数据反馈具有针对性与时效性，主系统在实际操作时，可强化数据信息的传输质量，确保内燃机装置在运行工程中，可正确执行操控指令，提高内燃机设备的运行精度。

3.2 通讯时序方面的实现

通讯时序可以真实描述出数据信息在时间节点下呈现出的交互态势，然后按照相对应的程序对描述对象之间的信息进行动态化确认，保证每一个信息点均可对触发事件进行分析与罗列，保证数据信息传输的针对性。主机在执行程序控制时，先针对主系统与分系统之间呈现出的相对性，界定出信号通讯指标，并按照固有的控制程序，实现主机端与信息接收端之间的有效操控，此过程中主机起到的是信息传输作用，分级设备起到的则是响应作用。这对于外部内燃机装置来讲，则可通过时序性的操作，令相关部件瞬时响应指令诉求，维系内燃机设备的正常运转。内燃机气缸在运行过程中，则可按照时序性操控，正确界定出工作循环的运行模式，如四冲程、二冲程下，设备应当遵循的运作指标。此外，主机在实际操控过程中，是按照时间节点的模式，按照固有的程序指令，将数据信息按照时序发送到分级站内。而当分级站接收完信息以后，则对主站所传递的数据信息进行接收并执行，待执行完相关工序以后，分级站将把指令运行过程中产生的数据信息同步反馈到主站中，令主站了解到当前指令执行状态。

3.3 通讯格式方面的实现

基于PLC控制系统的内燃机变频器通讯功能实现，可利用系统各类数据指令与执行功能之间的对接，保证内燃机装置在实际操控过程中，可真正由数据指令响应出实际操控模式。从内燃机所采用的变频器类型来看，大多数是以C7型号为主，其采用三电平对系统进行控制，最大限度保证系统运行的稳定性与安全性。因为此类技术在具体落实中，可在400V级的冲击下，规避绝缘体损伤以及轴体内损问题等，为电流矢量的传输提供多元控制空间，进而令其维系在一个高精度的运行工况下，提高系统应用性能。

如表1所示，为内燃机变频器的基础通讯格式。从现有的内燃机变频器工作模式来看，其外部承接载体要想实现电机速率、设备性能的同步提升，则必须通过内部系统的集成控制实现对内燃机操控程序的精准控制，这样才可提高设备运行质量。

3.4 格式信息化方面的实现

内燃机变频器在运行过程中，其本身呈现出的操控属性，是以主机系统为基础，将指令传达到驱动机构中，然后由驱动机构对此类指令进行核对与响应，保证数据信息传输的精确性。通常情况下，在信息下达时，先以功能码校验为主，然后同驱动装置，对数据信息传输模式及信息响应过程中存在的误差进行核对，确保数据信息传输的质量性。功能码的实现是以预期指令为主，在相关通讯功能实现下，依托于变频器内部的数据读取机构、回路测试机构、数据传输机构等，保证此类数据信息在实际驱动中，可将相关程序的实现，界定出单个内燃机变频器在PLC主系统中的空间位置，提高内燃机主系统的读写能力。这对于整个系统而言，则可通过相关信息指令的操作，对数据信息的接入与导出提供自动化执行诉求，此过程属于单向不可逆的信息操控程序，其不能通过信息反馈实现对特有指令的传输与更改，即为在一个数据指令的传输周期下，只有完成相关指令操控，才可确保相关工序的实现真正作用于系统本体之上，保证内燃机在执行某一类程序指令时，只有完成当前工作循环，才可对下一指令进行操作，有效规避机构操作碰撞问题的产生。

此外，数据信息在传输过程中呈现出的自动校验功能，其是通过对PLC系统支撑下的各类载体进行数据指令对接，保证在固有时序参数下，各类功能呈现出的属性可精准的作用到系统下达指令的范畴中，有效规避因为不同指令传输而产生的误差性。这样一来，内燃机变频器通讯装置运行过程中，可实时通过PLC指令下达，对当前操控体系进行确认，避免因为不同数据实现点所造成的数据冗余问题，令内燃机主系统可按照终端荷载设备，完成数据信息的自动化操控，提高实际运行质量。

4  结语

综上所述，PLC作为一种可编程控制系统，其与内燃机变频器通讯装置的联合运用，可進一步提高系统运行的智能性与效率性，保证主控制系统在传达某一类数据信息时，实现数据指令的精准对接，提高内燃机设备内部指令响应效率。

参考文献：

[1]程金营.WK-20型电铲变频器“通讯”故障分析[J].露天采矿技术，2020，35（05）：114-117，121.

[2]张力，李双鹏，杨小朋，李磊，赵晓飞.基于PROFIBUS-DP的西门子S7-1500 PLC与ACS5000变频器通讯的应用[J].电气传动自动化，2019，41（06）：28-32.

[3]项晖，李鹏，马超.AB PLC基于Profibus-DP通讯协议与ACS880变频器的通讯解决方案[J].电站系统工程，2019，35（04）：61-62，65.

[4]吴建华，曾立群.浅析S7-300PLC与MM440变频器PROFIBUS-DP通讯的应用[J].中国有色金属，2018（S2）：115-118.

[5]陶伟.电机控制中PLC与变频器通讯的应用[J].电子技术与软件工程，2020（11）：129-130.

[6]唐会成.变频器通讯控制CANopen总线的研究[J].机电产品开发与创新，2020，33（01）：72-74.