变频器中PLC自动控制技术的运用探析

华心怡

（江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院，江苏 无锡 214073）

与传统的控制技术相比，PLC自动化技术具有强大的使用功能和自身的稳定可靠性，而且综合价值比较高。在变频器中引入PLC自动控制技术，可以对传统直流调速方式进行升级改造，保证继电器系统中各个触电安装的准确性和参数要求，提高变频器人机交互功能，满足生产领域的需要。换言之，在变频器使用过程中，运用PLC技术，可以提升系统运行速率，优化变频器使用功能。

1 变频器常见故障问题

1.1 加减速的过电流故障问题

一般而言，企业所使用的变频器功率是固定的，大致为75kW，但是在设备运行期间，这一功率似乎并不适应，时常出现过电流故障，工作质量也因此有所下滑。至于过电流故障问题可分为加速过电流故障问题和减速过电流故障问题，前者出现的原因是变频器加速时期速度上升极快，从而受到转速负荷的惯性影响所导致的；而后者发生在变频器减速时期，主要是因为负载惯性过高、减速时间较短所导致的，这两种情况都会影响到变频器的质量，进而影响工作质量。

1.2 电动机过载故障问题

电动机过载故障问题极易出现在变频器运行期间，而且出现这一问题会致使V/F曲线不适合，由此引发出现的问题也有所增多，其一是长期低速运行，无法正确设置保护参数，从而导致损耗过大，其二是散热效果差不能满足变频器的相关需求。

1.3 变频器噪音与振动问题

在变频器系统运行过程中存在多种问题，需要妥善处理，其中噪音问题与振动问题直接影响着变频器的整体运行，首先，在变频器运行中，通风、电磁、机械这些是产生噪音的主要根源，而且如果输出电压与电流中含有谐波分量，噪音会由此增大；其次，是振动问题，在变频器电动机运行时，伴随其发生的还有电磁振动与机械振动，这两种问题都会影响到变频器的运行效果。

1.4 变频器过热故障问题

变频器运行时，会产生大量的热量，使变压器温度会快速提升，在这种情况下，如果外部温度不稳定，变频器的散热效果会受到极大的影响，无法正常散热，从而出现变频器过热故障问题。

1.5 变频器参数设置不当

变频器的参数设置会直接影响到变频器的运行，一旦参数出现错误，变频器会随其出现故障，严重的话会导致变频器失去其功效，所以在安装好变频器的同时还要恰当设置变频器的参数，保证其正常运行。

2 变频器中PLC自动控制技术的实现

2.1 利用顺序操控，提高工作效率

在变频器设备运作时，随着应用年限的逐渐提升，消耗电量也会增加，导致电气企业生产成本投放力度增多，获取的效益降低。将PLC控制系统运用到变频器设备中，可以将此弊端进行优化，PLC控制系统在某种程度上可以降低电能消耗，起到节省能源的效果，给企业带来更好的效益。并且，PLC控制系统自身具备良好的安全性能，可以结合系统设定流程来对设备实施管控，和原始管控方式存在较大差异，原始管控方式将会出现控制混乱现象，影响操作质量。因此，PLC控制系统流程管控方式，可以对变频器设备开关量加以管控，同时把变频器设备各个运行环节实施不同操作，让设备操作更加简便性，当其中一个环节出现故障时，将会提升设备运行，确保变频器设备的运行安全，减少故障发生概率，提升工作效率，给企业带来更好的效益。

2.2 控制开关量，增加安全性

变频器的开关量信号指令形式有很多，其中包括正转反转信号、启动停止信号、多段速信号、故障信号、复位信号、频率到达信号等，由此为了更好的对变频器进行监控，我们可以将PLC控制系统与变频器控制回路输入信号各端子相连接，这样一来不仅可以直接通过程序对变频器的启停、正反转、故障复位等进行控制，还能够进一步控制变频器多段速端子的运行速度，尽管有着诸多好处，但是还存在不足，其调速曲线无法实现精细的速度调节，总而言之，与PLC控制系统相结合还是益处较多。

变频器设备中的开关量一般对磁性继电器实施管控，管控方式较为繁琐，常常引发故障，影响了设备应用的安全性。然而，把PLC控制系统运用到开关量管控中，可以将上述问题进行全面处理，不但推动了新型继电器的研发，同时还实现了变频器设备的完备，降低故障发生概率，提升设备运营效率，提升电气自动化设备的运营安全性。另外，在进行开关处理器安置过程中，需要对磁性因素加以探究，让开关量管控能够结合开关位置相关流程来实现技术操作性探究，确保有关数据应用的同时，还能迎合开关量管控需求。

2.3 模拟量信号

将PLC的模拟量输出模块与变频器的模拟量输入端子连接起来，可将频率信号精确地发送给变频器，使变频器可以做到无级调速；将变频器的模拟量输出端子与PLC的模拟量输入模块连接起来，可将当前变频器输出的频率实时反馈给PLC。如下图1所示。

图1

简单来讲我们利用PLC以及变频器设计的控制系统，可以在无人操作的条件自主的对进风强度、进风方向等进行自动控制。这样就能够使气体的含量等可以保持在最佳范围之内，能够很好的保证整个处理系统的正常运行，提高系统运行的安全系数，保证企业经济效益。对运行进行变频调速，可以在无人的情况之下自动控制风机的运行，当系统的负载发生变化的时候，可以结合PLC来控制参数，保证系统正常、安全的运行。在控制过程中采用变频调速系统，能够更好的保证当负载调节的过程中，保证运行系统内负压恒定不变，将工作频率保持在最好的范围。

2.4 用于闭环控制，简化操作方法

PLC控制系统能够运用在闭环控制中，在某种程度上实现了变频器设备操作方式的简化，提升整体工作效率。变频器设备中闭环控制运用可编程控制系统，一般以泵类控制集中运用为主，结合各个泵环节不同的工作需求和标准，选择合理的PLC控制系统，可以让变频器设备处于科学运作状态。PLC控制系统由于在闭环控制方面具备一定的技术优势和操作方案，可以运用于各个种类的变频器设备中，将原始的闭环管控方式加以优化，提升闭环控制的便捷性，并且确保变频器设备运行安全。

3 结语

总而言之，在变频器运行使用的过程中应用PLC自动化控制技术能够有效提升系统运行效率，当变频器数量较少时，可以采用开关量加模拟量信号的形式完成交互，当变频器数量较多时，可以利用总线通讯协议完成交互内容，与此同时，还需要做好变频器噪音抑制工作，以免噪音过大干扰到PLC技术的使用。

参考文献：

[1]马西锋．基于ET200的G150变频器与PLC的自动化控制研究[J]．海峡科技与产业，2017,（03）：78-79．

[2]梁静．变频器工业应用策略[J]．电气开关，2008,（01）：86-89．

[3]郑云富，吴张永，李健锋，庞茶宝．浅谈变频器的合理选用[J]．机械，2007,（04）：27-30．

[4]郭骥．变频器中PLC自动控制技术的运用[J]．电子技术与软件工程,2014,(20):254．

[5]梁锋,陈洋,刘江．关于PLC变频器技术的特点及实现的分析研究[J]．中国石油和化工标准与质量,2012,(3)．