摘要：作为基于当代计算机信息科技的新型工业控制设备，PLC（可编程逻辑控制器）随着我国工业自动化程度的不断提高，其应用范围也越来越广泛，极大地促进了我国工业生产力的提升。目前，“PLC自动控制技术在变频器中的应用”已成为工程科学领域的一个热门课题。本文围绕着这个课题出发，针对不同的角度展开剖析，讨论出具有可行性的应用方案。
关键词：PLC自动控制技术；变频器；应用
1、变频器分析
1.1、工作原理
变频器的作用在于将工频电源变换成各种频率的交流电源，以此实现电机的变速运行。变频器主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路以及其它周边电路组成。整流电路主要是对电网交流电源进行整流，直流中间电路会对整流电路的输出进行平滑滤波，而逆变电路发挥的作用最大，负责将直流中间电路输出的直流电压（电流）转换为具有所需频率的交流电压（电流）。变频器主控制电路中心有一个高性能的微处理器，通过接口电路收集各种检测信号和参数设定值，对输入的信号进行处理，同时具备加减速速率调节功能和运算处理能力。变频器逆变电路的换流主要依靠驱动电路提供驱动信号，而电动机的工作状态会由信号检测电路反馈给微处理器，经过微处理器处理后转换并传输给各部分电路所需要的控制信号，达到控制变频输出的目的。在工程实际运用中，变频器的种类很多，但是工作原理基本相似，但是在具体的结构设计上会根据实际需要有所区别。
1.2、技术特点
变频器的响应功能特别灵敏，由于变频器采用了单片机控制，特别是许多变频器都安装高速数字信号处理器即DSP，其转速调整响应速度特别快。同时，由于实际控制方式不同，变频器之间的转速与转矩特性差异很大，采用矢量控制是为了更好地保证转矩的精准控制。变频器具有与电机参与自动调整的能力，操作也比较简单，再加上其具有模糊逻辑加减功能，能够自动根据电机负载和制动计算减速和减速时间，还可以自动选择操作参数，从而实现多段转速功能。
2、变频器中PLC自动控制技术的实现
2.1、变频器中PLC模块的选择
在变频器中运用PLC自动控制技术，首先面临着选择PLC模块的问题。近年来，市场上出现的变频器种类较多，同时所设置的PLC控制系统也不同。工业生产企业在选择变频器是需要重点了解其PLC模块功能，确保变频器运行的可靠性和稳定性。在工业生产领域使用的变频器需要详细分析PLC模块的工艺特点和控制要求，其中的PLC控制系统一般要考虑机型、I/O模块输入输出点数、存储器容量、电源、通信联网功能、编程功能以及其它特殊控制功能。此外，还需要观测PLC的输入信号类型、电压等级以及接线连接方式，确保选择的PLC模块能够有效的与变频器契合，从而满足工业生产需要。
2.2、变频器与PLC的连接
基于通信协议的连接。现阶段，连接PLC与变频器最常用的方式就是利用通信协议。PLC可以通过通信协议来实现对变频器的有效控制。由于PLC自身携带强大的通信功能，在实际操作变频器与PLC之间的通信连接时方式也比较多，例如单主站方式、多主站方式、远程通信方式以及自由端口通信等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单主站方式中PC是唯一主站，能够有效实现点对点通信和参数设定、编程等，远程通信方式通过调制解调器进行连接，自由端口通信协议连接是最常用的连接方式，PLC与变频器使用自由端口通信协议可以实现通信自由程序控制，同时实现不同型号变频器之间的通信。目前在工业生产领域变频器与PLC通常都采用的是自由端口通信模式。变频器端子与PLC系统连接。为了实现PLC与变频器的融合使用，发挥出变频器对电机的强大调速控制功能，处理通过通信协议的方式连接以外，还可以直接采用硬件连接的方式，将变频器端子与PLC系统进行连接。现阶段，关于变频器端子与PLC系统连接的方式主要有两种：模拟量端子与PLC连接；数字输入端子与PLC连接。具体运用PLC系统时需要根据变频器的特点以及实际生产需要，其中采用数字输入端子连接能够有效地控制变频器，实时对变频器设定的频率进行调节，并且可以获得更多的预定频率。
2.3、变频器中PLC自动控制技术运用案例
变频器中融入PLC自动控制技术的案例很多，相关的系统研发也比较成熟，文章在此以基于PLC的电机变频调速系统设计为例，分析变频器中PLC自动控制技术的具体运用。目前，随着电子技术与控制技术的不断进步，交流变频调速的方式逐渐在工业生产领域推广应用。而交流变频调速就要建立在强大的PLC功能上，电机变频调速需要对PLC进行编程，建立PLC与变频器之间的有效连接，然后运用组态软件构建完整的人际交互界面，来实现PLC对变频器电机的自动控制功能。电机变频调速系统就是采用PLC与变频器的联合使用实现对电机的度、调速控制，在变频器中设置好不同的输出频率，然后将PLC与变频器连接起来，设计PLC编程来对变频器的输出进行控制，进而达到控制电机转速的目的。工作人员只需要在PLC输入按键中进行操作，就可以分别控制电机的正反转以及挡位控制，并且通过组态软件还可以实现对电机的实时监控。
结束语
综上所述，PLC自动控制技术的重要性毋庸置疑，PLC技术发展取代了传统继电器控制模式，使得变频器的调速控制功能更加强大。PLC的作用相当于一台微型计算机，并且操作方便，技术工作只需要简单的培训就能够掌握起编程功能以及连接方式。PLC具有极高的稳定性和精确度，控制能力极高，寿命周期长，功能丰富，已被广泛应用于工业生产领域。总体来看，现阶段变频器中对于PLC自动控制技术的使用还是通过系统输出的信号来控制，同时传感器也会将变频器的运行状态反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统进行分析处理。PLC弥补了变频器的功能缺陷，极大地提高了变频器的控制效率，有效地满足了现代化工业生产的需求。
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论文作者:邱晓杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
标签：变频器论文; 自动控制论文; 电路论文; 功能论文; 方式论文; 电机论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第23期论文;