王动 李晓宁
天津市川丰电气技术有限责任公司 300459
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，在工业中的应用对于提升工业生产效率、保证工业产品的生产质量等发挥着重要作用。本文主要针对PLC变频器自动控制技术在工业中的应用进行详细的分析和研究，这对实现人机互动，促进社会经济的发展来说都具有重要的意义和作用。
关键词：PLC；变频器；自动控制技术
引言
PLC自动控制技术与变频器的结合，对于提高我国工业生产的效率具有十分重要的作用，受到了工业生产的普遍欢迎。所谓PLC自动控制技术，实际指的是将计算机技术与工业控制紧密结合的一种技术，以实现工业的自动化、智能化控制。PLC自动控制技术是变频器创新发展的重要技术支撑，将PLC强大的计算控制功能融入到变频调速中无疑会让变频器功能变得更加强大。
1 PLC技术的原理与功能特性
（1）PLC技术原理
PLC简单地说就是自动扫描用户程序，其次序是自上而下。不仅是扫描梯形图，也是要扫描电气自动化设备中的各触电回路，还要运用逻辑运算的能力来处理不同触点所落实的控制线路。在系统RAM存储区域中，刷新逻辑线圈中的状态要按照计算后获取的成果来进行操作。当然，输出线圈于I/O映像区中所指定位置的状态也要进行刷新。
（2）PLC技术功能特性
PLC技术的主要优点有下面几点：应用方便，容易编程。选择了直接简明的梯形图、逻辑图与语句表等与之对应的编程语言，就算操作人员不懂得计算机方面的知识也能够进行工作，而且系统开发速度很快、现场调试也十分方便。此外，在对系统程序进行修改处理时，可改变控制方案而不用拆卸硬件。具有优秀的系统结构，PLC系统一般使用开关进行控制，能够和上位机形成比较复杂的系统，之后进行自动控制。系统具有良好的稳定性，能够很好的用在各种工作环境里面，可以有效地面对极端的作业环境。
2 变频器介绍
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。
3 PLC自动控制技术的特点
首先就PLC自身来说，由于编程较为简单，因此操作方便，一般多是应用梯形图的模式来运用；其次对于PLC自动控制系统来说，具有较高的准确性和稳定性，同时也具有较强的抗干扰能力，因此其可信度比较高；再次是与相关的控制系统相比较来说，运行稳定，且使用寿命比较长，在前期安装和后期维护的过程中，都比较方便；最后对于PLC自动控制技术来说，是一种先进的、新型科学技术，具有比较广泛的应用范围，体积小、功能丰富而且连接方式灵活。因此，在生产经营过程中加强对PLC自动控制技术的应用，能够获得更好的控制效果。
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4 PLC变频器自动控制技术的运用
（1）变频器与PLC模块选择
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）变频器与PLC的链接
①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。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。
②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。
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。
结语
在变频器中应用PLC自动控制技术，能够有效的改善设备在运行的过程中存在的各种问题，其整体的运行效率得到了显著的提升，这对进一步的发展变频器具有重要的意义和作用。因此，我们需要不断对这个课题进行深究，以推动我国工业的发展。
参考文献
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[3]刘艳英.浅析变频器中PLC自动控制技术的运用[J].农村经济与科技，2016，9（30）：52-53.
论文作者:王动,李晓宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：变频器论文; 自动控制论文; 技术论文; 方式论文; 功能论文; 系统论文; 通信论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;