变频器中PLC自动控制技术的运用分析

李雪清

【摘 要】伴随着我国社会经济快速发展，国内各个企业的生产经营规模也逐步扩大。在企业不断壮大的过程中如何实现标准化发展成为了很重要的问题。作为一项目前处于先进地位的计算PLC自动控制技术在工业生产行业的应用也越来越广，在电气工程领域的作用尤为突出。虽然PLC自动控制技术应用很广，但还是有很大的进步空间。该技术的进步发展也对变频器相关技术的展开有促进作用。实际生产中变频器的运行主要受人为操纵，人机互动能力不强。变频器的发展实现可以通过PLC自动控制技术来解决。帮助提升人机互动功能，更好的满足现在社会的需求，促进中国社会经济实现可持续性发展。这也说明了PLC自动控制技术的重要性了。本文主要对PLC自动控制技术概念及特性做了具体研究分析，也对该技术在变频器中具体应用操作进行详尽探讨。能让PLC自动控制技术更好发挥自身优势作用，进一步促使PLC技术领域的飞速进步。

【关键词】变频器；PLC自动控制技术；运用分析

变频器在现代工业中的使用空间其实是非常广阔的。由于技术本身存在的局限性，在实际操作中主要还是要依靠人工，所以无法实现对变频器有效、实时的把控。这样就造成了变频器无法完全适应工业发展需求。目前PLC自动控制技术被广泛应用到了变频器中，此技术可以帮助解决变频器存在的问题。而且PLC自动控制技术在变频器中的使用对我国工业生产也有着较深的影响。PLC自动控制系统的本质其实就是可编程的逻辑控制器，在工业生产过程中，能实现对计算机控制操作。该技术的功能很强大，电气控制领域用的应用是最多的。变频器技术是变频器中很重要的组成部分之一，也是相关技术人员一直以来的研究重点。变频器中所用到的变频技术，以前都是靠人工进行操作的。不过人为操纵过程太繁琐，工作效率过于低下，数据分析能力也很落后。而在PLC自动控制技术被应用到变频器中之后，变频器的数据分析能力大大增强，各个设备装置的应用需求也基本都能得到满足，这也让变频器使用领域逐步增大。

一、PLC自动控制技术特点

Programmable Logic Controller 就叫做 PLC 控制系统，简称是PLC， 还可以称之为“可编程逻辑控制”器 。该系统主要目的是为了帮助工业生产发展更好实行。PLC自动控制技术其实可以算是一种微型的计算机控制技术。而且PLC自动控制技术还能实现随时随地的编程操作，生产工作效率得到了极大的提高。其实PLC自动控制技术的编程过程并不十分复杂，相关工作人员也不需要有丰富的计算机编程知识，只要完成简单的计算机培训和考核就能上岗操作了。PLC自动控制技术的特点是：功能丰富且强大、运行稳定可靠、数据精准误差小、可应用的范围领域比较广阔、机器体积轻巧、工作使用的年限长、连通方式简便灵活、抗干扰能力很强等。正是基于以上这些优点，PLC自动控制技术的使用范围也越来也宽阔了。而在自动控制技术的实际应用中，信息的处理，数据的分析都实现了全自动化。只要相关信息被传送至控制系统，对应的计算机就可实行自行处理，若发生了问题故障还会及时报警。与传统的人工操作相比，工作能力和工作效率都有很大的提高[1]。按照逻辑控制器特性，当PLC自动控制某电机装备时，PLC编程会将控制效果即刻放大数倍。不过这种操作，对PLC控制系统质量和性能要求都是非常高的。在进行实时监控工作的时候PLC控制系统负责发出信号对变频器实行操作，然后可以完成对电子设备的自动控制。而变频器的实时运转情况也会被传输至PLC控制系统中去。变频器工作过程种生产的数据信息、指令等会经由PLC控制系统进行进一步的整合和详尽分析。经过综合分析之后再传递到报警装置，报警装备就会提醒相关工作人员，就能对出现的故障问题尽快进行解决处理。

二、PLC模块选择

现阶段市场种变频器产品类型繁多，价格差异也很大。对应企业来说，就有了很大的挑选空间。不过，产品种类越多企业就越难选择。在实际生产中，变频器品类不同负荷能力也不尽相同。所以生产企业在对变频器进行选择的时候，要从自身生产产品的工艺特点以及企业的实际情况出发，不能盲目选择价格低的或是负荷能力大的。

落实到具体的变频器选择种来看，变频器的性能参数是设计人员需要特别注意的部分，具体的选择还要考虑实际应用情况。而且有一点要特别注意：不同模块尽可能选择规格相同的，这样也方便后期对PLC自动控制系统进行管理。还有一点要注意，在选择PLC型号的时候，也要将变频器自身特点考虑进去，信号格式也要注意需与变频器相匹配。因为在实际工业生产中，不同的机械设备运转所用到的变频器也是不一样的。在对PLC模块选择時，机型、I/O功能模块的对照是放在第一位的位，PLC系统只有和变频器相匹配，才能发挥出最大的作用。除此之外信号类型、输入接线连接、电压等级等都要作为参考。只有充分考虑了这些实际参数情况，PLC系统和变频器的组合才是最佳的，才能最大化的体现它们的价值作用[2]。除了要考虑变频器参数，匹配度等具体的指标之外，对于变频器的质量问题也要重点关注。若是挑选了质量不好的变频器，不仅会浪费了还可能对企业生产产生不可弥补的损伤。

三、PLC自动控制技术具体应用分析

（一）利用通信协议实现的措施

根据通信协议自身特点可以分为通用和专用两种不同的类型。专用通信协议所用的变频器和PLC间的通信协议，是在事先就已经设定好的。通用通信协议功能比较多，不仅能对通信自由程序加以控制，还能在各种不同型号的变频器之间实现通讯。为了保障PLC系统和变频器通信的安全性和可靠性，在完成程序编写工作和通讯调试工作之后，可以选择自由口通信模式。而且通讯效果的确保也是通信协议选择点之一。通过不断的技术研究与开发，保证了变频器的稳定和安全，可以在最大程度上实现PLC自动控制技术实际的使用价值。

（二）PLC自动控制系统在变频器自动控制上的应用

1、变频器常见故障问题

第一个问题是加减速过电流故障问题。工业设备在实际的运转工作中，功率其实通常并不是完全适应的，这就很容易导致出现过电流故障。注意故障产生原因是变频器在加速的时候，速度提升太快，机器设备在转速负荷惯性作用下就容易出问题；而在变频器进行减速时，也可能由于负载的惯性太大、减速时间不够从而致使故障的产生。

第二个问题是电动机过载故障。变频器在实际运转工作中，若是长时间都是低速运转，损耗过大，或者是散热要求不达标，都会导致V/F 曲线不适配，进而出现电机故障问题。

第三个是由于变频器在运转过程中产生的噪音和振动。噪音来源有通风、机械和电磁波。在输出电压与电流出现谐波分量，就会加大噪音；而且电动机在工作时，还会产生电磁振动，机械振动，这些震动对变频器运转都是有影响的。

第四是变频器过热故障。变频器运转过程中会产生大量热量。就会让变压器温度快速上升，外部温度不稳则会影响变频器本身散热功能，大量热量聚集起来就会导致变频器出现过热故障。

第五个问题是变频器参数设置不对。变频器参数发生任何改变，都会对变频器正常运转产生直接影响。若设置参数出现失误，就会出现故障，甚至可能还会让变频器完全丧失功能。

2、PLC自动控制系统对变频器问题的解决

PLC 自动控制技术的实际使用过程中，自动化控制的实现主要是依靠 I/O 端子和 PLC 控制系统。要取得好的实际应用效果，就要对这两部分进行优化组合。

随着使用时间的增加，变频器设备耗电量也会逐步增加，这就加大了企业的生产成本，降低了企业的经济效益。在变频器中使用PLC 控制系统，可以减少设备的电能消耗，节约能源，降低生产成本。

而且PLC 控制系统安全性也是非常高的。通过和系统设定流程结合，可以对设备实现实时监控，避免出现控制杂乱的情况，影响操作质量。

PLC 控制系统的操作也很简单，前文已经提到，只要经过稍微培训，一般技术人员就能上岗操作了。那么一定程度上也简化了变频器设备操作方式，总体工作效率也得到了很大的提高。

变频器中编程控制系统在闭环控制运用中主要的运行方式是泵类控制集中运行。在选择PLC 控制系统的时候，就要根据各类泵各不同环节不的工作需求标准去挑选，这样才能确保变频器设备运转一直处在一个合理的状态下。而且企业在进行日常工业生产时，也要对连接方式加以考虑，PLC 系统和变频器各自的特性都要充分考虑周全。根据企业实际生产实际需求再对变频器的频率进行预设调整。想要利用PLC 自动控制系统实现对变频器的自动化管控，就要注意PLC 控制系统和变频器之间一定要实现有效连接。现阶段，PLC 控制系统和变频器的连接是离不开 I/O 端子的。I/O 端子连接又分为两种，一种是 PLC 控制系统与模拟量端子连接，另一种则是PLC 控制系统与数字输入端进行连接。若是 PLC 控制系統本身是没有 I/O 端子存在的，那么就要利用 PLC 控制系统与模拟量端子连接这个模式，才能完成对变频器的自动控制，这个连接过程，主要是对变频器的开闭进行控制 ；如果 PLC 控制系统本身就有1个或几个 I/O 端子，连接工作的完成就简单多了，只要将已有的 I/O 端子与变频器的输入端连接起来就行了。变频器预设频率数目与其自身端子数目也是有着密切的关系的。随着端子数的增加，预设频率也会加大很多。伴随着工业现代化进程的进行，变频器中 PLC 自动控制技术应用也变得越来越重要[3]。

四、结语

在变频器中 PLC 自动控制技术的实际运用操作中，有一些问题的出现是会对变频器整体工作效率产生影响。而通过PLC 自动控制系统就可以针对这些问题进行很好的解决，这对于变频器的进步发展都是有着深刻的意义。PLC 自动控制系统在变频器的运用，不仅能有效解决变频器功能的缺陷，也能大大提高变频器的工作效率，从而进一步提高企业生产效率。而且变频器在应用了 PLC 自动控制系统后，就可以依靠 PLC 自动控制系统自动发出信号，达到对变频器实现自动控制的目的。减少变频器实际工作中对人工的依赖性。合理的使用警报系统，还能实现对机械设备的实时监控，提高变频器使用率，减少设备运转风险，提高整体的工作效率。所以PLC 自动控制技术的不断改革和创新，就成为了一个非常重要的问题。将PLC 自动控制技术和变频技术实现最优组合，就能弥补缺陷，就能帮助PLC 自动控制技术在变频器中的实现可持续的发展，进而为变频器在工业生产行业的广泛应用打下坚实的技术基础。

【参考文献】

[1]柳智鑫.关于变频器中 PLC 自动控制技术的运用探讨[J].技术与市场 ，2015（12）：92+94.

[2]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（20）：78-79.

[3]王洁，李江红.浅析变频器中PLC自动控制技术的运用[J].科技展望，2015（21）：134.