劉志華

摘要：與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，PLC自動(dòng)化技術(shù)具有強(qiáng)大的使用功能和自身的穩(wěn)定可靠性，而且綜合價(jià)值比較高。在變頻器中引入PLC自動(dòng)控制技術(shù)，可以對傳統(tǒng)直流調(diào)速方式進(jìn)行升級改造，保證繼電器系統(tǒng)中各個(gè)觸電安裝的準(zhǔn)確性和參數(shù)要求，提高變頻器人機(jī)交互功能，滿足生產(chǎn)領(lǐng)域的需要。換言之，在變頻器使用過程中，運(yùn)用PLC技術(shù)，可以提升系統(tǒng)運(yùn)行速率，優(yōu)化變頻器使用功能。

關(guān)鍵詞：變頻器PLC；自動(dòng)控制技術(shù)；運(yùn)用探析

1導(dǎo)言

我國變頻器的應(yīng)用范圍日益廣泛，但是由于變頻器在數(shù)據(jù)處理能力上的弱點(diǎn)導(dǎo)致其人機(jī)互動(dòng)能力較差，不能滿足當(dāng)前的實(shí)際工作要求。而在變頻器中運(yùn)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)則可以很好地彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)從而優(yōu)化變頻器工作模式，提升其工作效率。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)變頻器工作實(shí)際進(jìn)行變頻器及PLC模塊型號的選擇，同時(shí)選用適宜的通信協(xié)議并將二者連接，實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)對變頻器的自動(dòng)控制，使其滿足當(dāng)前的實(shí)際使用需要。

2 PLC自動(dòng)控制技術(shù)概述

PLC自動(dòng)控制技術(shù)，被稱為可以被計(jì)算機(jī)編輯的邏輯編輯器。這種自動(dòng)控制技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)完全不同，而是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，目的在于實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制的自動(dòng)化及智能化，且其應(yīng)用的很多方面類似于微型計(jì)算機(jī)。目前，PLC由于與傳統(tǒng)工業(yè)控制模式相比具有較明顯的優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。該控制技術(shù)對于提高工業(yè)的生產(chǎn)效率和保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量都非常重要。PLC自動(dòng)控制技術(shù)的操作方法簡單，操作人員只要稍微參與一些較為專業(yè)的訓(xùn)練并反復(fù)加以操作，就可以熟練使用。PLC自動(dòng)控制技術(shù)在應(yīng)用過程中具有傳統(tǒng)工業(yè)控制技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，除了能夠保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量外，還具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，對外界的抗干擾能力也較強(qiáng)，且使用壽命較長，設(shè)備出現(xiàn)故障后還有自動(dòng)報(bào)警功能。PIC自動(dòng)控制技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

3變頻器常見故障問題

3.1加減速的過電流故障問題

一般而言，企業(yè)所使用的變頻器功率是固定的，大致為75kW，但是在設(shè)備運(yùn)行期間，這一功率似乎并不適應(yīng)，時(shí)常出現(xiàn)過電流故障，工作質(zhì)量也因此有所下滑。至于過電流故障問題可分為加速過電流故障問題和減速過電流故障問題，前者出現(xiàn)的原因是變頻器加速時(shí)期速度上升極快，從而受到轉(zhuǎn)速負(fù)荷的慣性影響所導(dǎo)致的；而后者發(fā)生在變頻器減速時(shí)期，主要是因?yàn)樨?fù)載慣性過高、減速時(shí)間較短所導(dǎo)致的，這兩種情況都會(huì)影響到變頻器的質(zhì)量，進(jìn)而影響工作質(zhì)量。

3.2電動(dòng)機(jī)過載故障問題

電動(dòng)機(jī)過載故障問題極易出現(xiàn)在變頻器運(yùn)行期間，而且出現(xiàn)這一問題會(huì)致使V/F曲線不適合，由此引發(fā)出現(xiàn)的問題也有所增多，其一是長期低速運(yùn)行，無法正確設(shè)置保護(hù)參數(shù)，從而導(dǎo)致?lián)p耗過大，其二是散熱效果差不能滿足變頻器的相關(guān)需求。

3.3變頻器噪音與振動(dòng)問題

在變頻器系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在多種問題，需要妥善處理，其中噪音問題與振動(dòng)問題直接影響著變頻器的整體運(yùn)行，首先，在變頻器運(yùn)行中，通風(fēng)、電磁、機(jī)械這些是產(chǎn)生噪音的主要根源，而且如果輸出電壓與電流中含有諧波分量，噪音會(huì)由此增大；其次，是振動(dòng)問題，在變頻器電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，伴隨其發(fā)生的還有電磁振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)，這兩種問題都會(huì)影響到變頻器的運(yùn)行效果。

3.4變頻器過熱故障問題

變頻器運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使變壓器溫度會(huì)快速提升，在這種情況下，如果外部溫度不穩(wěn)定，變頻器的散熱效果會(huì)受到極大的影響，無法正常散熱，從而出現(xiàn)變頻器過熱故障問題。

3.5變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

變頻器的參數(shù)設(shè)置會(huì)直接影響到變頻器的運(yùn)行，一旦參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，變頻器會(huì)隨其出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致變頻器失去其功效，所以在安裝好變頻器的同時(shí)還要恰當(dāng)設(shè)置變頻器的參數(shù)，保證其正常運(yùn)行。

4變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

4.1變頻器及PLC模塊型號的選擇

在變頻器中應(yīng)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)時(shí)，對于變頻器型號的選擇與傳統(tǒng)過程有著較大的差異，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行變頻器選擇時(shí)不能只注重變頻器的性能參數(shù)，而是要根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行選擇。同時(shí)在選取時(shí)要注意不同模塊間規(guī)格相同，便于后期PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。在變頻器型號確定之后則要根據(jù)變頻器特性選擇相應(yīng)的PLC型號，并選擇適宜的信號格式，確保其與變頻器相匹配。

4.2通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

變頻器中的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用需要基于通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)，目前主流的通信協(xié)議主要分為兩種模式，分別是自由口通信及MOD-BUS通信協(xié)議。而在變頻器的實(shí)際使用過程中，由于變頻器的工作模式較為多變，因此普通的通信協(xié)議難以滿足其實(shí)際工作需求，目前普遍都是采用基于自由口協(xié)議專有的通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對于變頻器的控制。根據(jù)變頻器實(shí)際工作需求進(jìn)行通信協(xié)議的制定不僅可以提升PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對變頻器的控制效果，有效改善變頻器的工作效率，設(shè)計(jì)人員還可以根據(jù)實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)對其進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步提升其控制效果。

4.3 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對變頻器自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)

要實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對變頻器的自動(dòng)控制，需要將PLC控制系統(tǒng)與變頻器進(jìn)行有效連接，目前主要是通過I/O端子進(jìn)行的。而I/O端子對于兩者的連接也主要有兩種模式，分別是將PLC控制系統(tǒng)與模擬量端子及數(shù)字輸入端連接。首先當(dāng)PLC控制系統(tǒng)自身并不具有I/O端子時(shí)，其需要通過與變頻器上的模擬量端子連接以實(shí)現(xiàn)對于變頻器的自動(dòng)控制，而這一過程以控制變頻器的開閉為主。如果PLC控制系統(tǒng)自身便擁有一個(gè)或多個(gè)I/O端子時(shí)，則只需要將這些端子與變頻器的輸入端相連便可以完成控制工作，而且由于這些I/O端子的存在使得PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于變頻器工作頻率的調(diào)節(jié)。而變頻器預(yù)設(shè)頻率的數(shù)目也與端子數(shù)目有關(guān)，端子數(shù)目越多預(yù)設(shè)頻率也越多，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)也可以更好地調(diào)節(jié)變頻器的工作狀態(tài)。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，目前PLC自動(dòng)控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用也可以對日常生產(chǎn)管理及決策工作提供幫助。

5結(jié)語

總而言之，在變頻器運(yùn)行使用的過程中應(yīng)用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，當(dāng)變頻器數(shù)量較少時(shí)，可以采用開關(guān)量加模擬量信號的形式完成交互，當(dāng)變頻器數(shù)量較多時(shí)，可以利用總線通訊協(xié)議完成交互內(nèi)容，與此同時(shí)，還需要做好變頻器噪音抑制工作，以免噪音過大干擾到PLC技術(shù)的使用。

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