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摘要:PLC 自动控制技术作为一种先进的科学技术,已逐渐被广泛应用于工业生产领域中,并且发挥着非常重要的作用。在电气工程技术方面,PLC 自动控制技术的优越性更是无需质疑,给我国的变频器生产带来了一次新的“革命”,极大地推动了我国工业的进步。为了更好地将 PLC自动控制技术运用于变频器中,我们有必要进一步对这个课题展开探究。
关键词:变频器;PLC;自动控制技术;运用
一、PLC 、变频器概述
PLC 是 Programmabl。Logsc Controller 的缩写,称为可编程逻辑控制器,主要是用来替代继电器执行逻辑控制的功能。实际上 PLC 是一种微型计算机,只是这种计算机主要用于对现代化工业制造进行控制。PLC编程简单,使用起来也十分方便。PLC 编程主要采用梯形图模式,容易被操作人员接受。PLC 自动控制系统的稳定性、准确性高,且抗干扰能力较强,寿命长且运行稳定。PLC 的设计方案令其便于安装,且易于维护。在实际应用中,PLC 的控制对象是 1 台电机,所以仅用 1 台 PLC 即可达到所需的控制效果。PLC 实现控制的具体过程:
(1)设计程序前需做好准备工作。即熟悉系统的信息,形成整体认识,了解受控制的对象,以求编制高质量的程序;此外,还应充分利用软件和硬件。(2)制作程序框图。这个过程要依据控制系统和软件设计的要求来进行。首先,确认待设计程序的结构;然后,根据设计标准来绘制程序结构图;最后,按工艺要求绘制出全部功能单元的具体功能框架。
变频器是一种专门把50至60Hz的工频电源,转化成不同频率的交流电源,使电动机能够进行变速的设备。在控制电路上,变频器采用高性能的微处理器。它通过 A/D 和 D/A 接口,来进行信号的接收处理工作。对信号的处理由启停和正反转操作控制信号组成。一般来说,在 PLC 自动控制系统当中,尽管变频器接收的信号为模拟信号,但是这种信号通过 A/D 的加工处理可转变为数字信号,并发送至微处理器。不同型号的变频器在工作原理上是大致相同的,其控制手段基本上由矢量控制,转矩控制,转差频率控制,协调控制等方面组成。
二、变频器中PLC自动控制要点分析
2.1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。
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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。
2.2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。
三、变频器中PLC 自动控制技术的的具体运用分析
3.1对 PLC 和变频器的型号选择
3.1.1对PLC 的型号选择
PLC 堪称控制系统当中的至关重要的核心部件。所以在对其的型号选择上也要尤其慎重,要充分根据工业生产的具体环境和产品的性价比等要素来进行选择。
PLC自动控制系统存在着很多不同的型号,在不同的运行状态下适合不同的型号。模块、电池、容量等不同的型号都决定着整体的运行。在PLC自动控制系统运行之前,相关人员应该对当前的工作以及状态进行分析,例如信号的输入情况以及电压电流的状况等,再对其型号进行科学的选择,使其作用达到最大化。
3.1.2对变频器的型号选择
现在,变频器在我国的普及程度正迅速提高。在选择变频器时要根据所要运行的不同工作状态,从而展开科学的选取,不能为了提高整体的工作效率而采用性能较高的变频器。企业运行的过程中,高性能的变频器会产生过载的状态,性能虽然提高了,运行的速度也会跟着明显提高,但是,这样的变频器就会变得不稳定,这种不稳定的设施是会对工程造成很大负面的影响。
3.2变频器自动化控制措施
3.2.1运用 I/O 端子进行变频器自动化控制
PLC与变频器的I/O端子,乃实施变频器自动化控制的先决条件。在实施变频器自动化控制的环节里,我们要充分结合操作的实际需要,从两个实现角度分别进行实施。这两个角度分别为模拟量端子和PLC连接及数字输入端同PLC连接。其中,模拟量端子和PLC连接的自身并没有端子,它的自动化控制是通过将PLC的扩展模块同变频器模拟量端子相连接而实施的。而数字输入端同PLC连接,则本身带有I/O端子,当我们将PLC同变频器的输入端连接起来,就可以有效实施对变频器的自动化控制了。运用这种手段,我们可以使变频器在启停环节更具可控性,预先设置变频器的频率。其数字量输入端子的数量通常是同固定频率成正比的。
3.2.2通过DP通信协议实施自动化控制
在自动化控制目标的实施上,DP通信协议是一种行之有效的手段。在数据电报的结构上,DP通信协议分别由网络数据、协议层及电报头组成。PPO为网络数据,由参数值PKW与过程数据PZD组成。其中,参数值PKW为变频器赖以运行的功能码,过程数据PZD则为变频器运作环节里分别输出与输入的速度反馈值,频率给定值等各种数据值。对于DP通信协议来说,其网络PPO分别由不带PKW的而带有2至6个字的PZD,与PKW及2至6个字的PZD兼有的PZD组成。采取这样的方式来定义网络数据,我们就可以让PKW与PZD这两者之间的传输工作处于相互独立的状态,这样两者之间彼此不会带来什么干扰,让变频器的运行更加稳定可靠,以便于让各自的工作任务都能顺利得到完成,让变频器时刻处于上一级自动化系统的指令下进行工作。
结束语:
PLC 凭借较强的人机互动功能以及众多的 PLC 监控软件,很好地弥补了监控技术和变频器操作的不足,使得变频器适用于更多行业,应用更加广泛。虽然我国已取得这样的成果,但不应满足于此,仍要联系实际,及时地发现问题、解决问题,积极探索实现PLC与变频器技术的新思路。
参考文献:
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[2]王云坡.浅析PLC尤变频器技术的具体应用措施[J].中国科技财富,2011(2).
[3]何江涛.关于PLC十变频器实现精准定位的方法[J].机电信息,2011(30).
论文作者:张建云
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/23
标签:变频器论文; 信号论文; 端子论文; 控制系统论文; 闭环论文; 设备论文; 自动控制论文; 《防护工程》2018年第23期论文;