李雪清

【摘 要】伴隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，國內各個企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模也逐步擴大。在企業(yè)不斷壯大的過程中如何實現(xiàn)標準化發(fā)展成為了很重要的問題。作為一項目前處于先進地位的計算PLC自動控制技術在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的應用也越來越廣，在電氣工程領域的作用尤為突出。雖然PLC自動控制技術應用很廣，但還是有很大的進步空間。該技術的進步發(fā)展也對變頻器相關技術的展開有促進作用。實際生產(chǎn)中變頻器的運行主要受人為操縱，人機互動能力不強。變頻器的發(fā)展實現(xiàn)可以通過PLC自動控制技術來解決。幫助提升人機互動功能，更好的滿足現(xiàn)在社會的需求，促進中國社會經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。這也說明了PLC自動控制技術的重要性了。本文主要對PLC自動控制技術概念及特性做了具體研究分析，也對該技術在變頻器中具體應用操作進行詳盡探討。能讓PLC自動控制技術更好發(fā)揮自身優(yōu)勢作用，進一步促使PLC技術領域的飛速進步。

【關鍵詞】變頻器；PLC自動控制技術；運用分析

變頻器在現(xiàn)代工業(yè)中的使用空間其實是非常廣闊的。由于技術本身存在的局限性，在實際操作中主要還是要依靠人工，所以無法實現(xiàn)對變頻器有效、實時的把控。這樣就造成了變頻器無法完全適應工業(yè)發(fā)展需求。目前PLC自動控制技術被廣泛應用到了變頻器中，此技術可以幫助解決變頻器存在的問題。而且PLC自動控制技術在變頻器中的使用對我國工業(yè)生產(chǎn)也有著較深的影響。PLC自動控制系統(tǒng)的本質其實就是可編程的邏輯控制器，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，能實現(xiàn)對計算機控制操作。該技術的功能很強大，電氣控制領域用的應用是最多的。變頻器技術是變頻器中很重要的組成部分之一，也是相關技術人員一直以來的研究重點。變頻器中所用到的變頻技術，以前都是靠人工進行操作的。不過人為操縱過程太繁瑣，工作效率過于低下，數(shù)據(jù)分析能力也很落后。而在PLC自動控制技術被應用到變頻器中之后，變頻器的數(shù)據(jù)分析能力大大增強，各個設備裝置的應用需求也基本都能得到滿足，這也讓變頻器使用領域逐步增大。

一、PLC自動控制技術特點

Programmable Logic Controller 就叫做 PLC 控制系統(tǒng)，簡稱是PLC， 還可以稱之為“可編程邏輯控制”器 。該系統(tǒng)主要目的是為了幫助工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展更好實行。PLC自動控制技術其實可以算是一種微型的計算機控制技術。而且PLC自動控制技術還能實現(xiàn)隨時隨地的編程操作，生產(chǎn)工作效率得到了極大的提高。其實PLC自動控制技術的編程過程并不十分復雜，相關工作人員也不需要有豐富的計算機編程知識，只要完成簡單的計算機培訓和考核就能上崗操作了。PLC自動控制技術的特點是：功能豐富且強大、運行穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)精準誤差小、可應用的范圍領域比較廣闊、機器體積輕巧、工作使用的年限長、連通方式簡便靈活、抗干擾能力很強等。正是基于以上這些優(yōu)點，PLC自動控制技術的使用范圍也越來也寬闊了。而在自動控制技術的實際應用中，信息的處理，數(shù)據(jù)的分析都實現(xiàn)了全自動化。只要相關信息被傳送至控制系統(tǒng)，對應的計算機就可實行自行處理，若發(fā)生了問題故障還會及時報警。與傳統(tǒng)的人工操作相比，工作能力和工作效率都有很大的提高[1]。按照邏輯控制器特性，當PLC自動控制某電機裝備時，PLC編程會將控制效果即刻放大數(shù)倍。不過這種操作，對PLC控制系統(tǒng)質量和性能要求都是非常高的。在進行實時監(jiān)控工作的時候PLC控制系統(tǒng)負責發(fā)出信號對變頻器實行操作，然后可以完成對電子設備的自動控制。而變頻器的實時運轉情況也會被傳輸至PLC控制系統(tǒng)中去。變頻器工作過程種生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息、指令等會經(jīng)由PLC控制系統(tǒng)進行進一步的整合和詳盡分析。經(jīng)過綜合分析之后再傳遞到報警裝置，報警裝備就會提醒相關工作人員，就能對出現(xiàn)的故障問題盡快進行解決處理。

二、PLC模塊選擇

現(xiàn)階段市場種變頻器產(chǎn)品類型繁多，價格差異也很大。對應企業(yè)來說，就有了很大的挑選空間。不過，產(chǎn)品種類越多企業(yè)就越難選擇。在實際生產(chǎn)中，變頻器品類不同負荷能力也不盡相同。所以生產(chǎn)企業(yè)在對變頻器進行選擇的時候，要從自身生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝特點以及企業(yè)的實際情況出發(fā)，不能盲目選擇價格低的或是負荷能力大的。

落實到具體的變頻器選擇種來看，變頻器的性能參數(shù)是設計人員需要特別注意的部分，具體的選擇還要考慮實際應用情況。而且有一點要特別注意：不同模塊盡可能選擇規(guī)格相同的，這樣也方便后期對PLC自動控制系統(tǒng)進行管理。還有一點要注意，在選擇PLC型號的時候，也要將變頻器自身特點考慮進去，信號格式也要注意需與變頻器相匹配。因為在實際工業(yè)生產(chǎn)中，不同的機械設備運轉所用到的變頻器也是不一樣的。在對PLC模塊選擇時，機型、I/O功能模塊的對照是放在第一位的位，PLC系統(tǒng)只有和變頻器相匹配，才能發(fā)揮出最大的作用。除此之外信號類型、輸入接線連接、電壓等級等都要作為參考。只有充分考慮了這些實際參數(shù)情況，PLC系統(tǒng)和變頻器的組合才是最佳的，才能最大化的體現(xiàn)它們的價值作用[2]。除了要考慮變頻器參數(shù)，匹配度等具體的指標之外，對于變頻器的質量問題也要重點關注。若是挑選了質量不好的變頻器，不僅會浪費了還可能對企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不可彌補的損傷。

三、PLC自動控制技術具體應用分析

（一）利用通信協(xié)議實現(xiàn)的措施

根據(jù)通信協(xié)議自身特點可以分為通用和專用兩種不同的類型。專用通信協(xié)議所用的變頻器和PLC間的通信協(xié)議，是在事先就已經(jīng)設定好的。通用通信協(xié)議功能比較多，不僅能對通信自由程序加以控制，還能在各種不同型號的變頻器之間實現(xiàn)通訊。為了保障PLC系統(tǒng)和變頻器通信的安全性和可靠性，在完成程序編寫工作和通訊調試工作之后，可以選擇自由口通信模式。而且通訊效果的確保也是通信協(xié)議選擇點之一。通過不斷的技術研究與開發(fā)，保證了變頻器的穩(wěn)定和安全，可以在最大程度上實現(xiàn)PLC自動控制技術實際的使用價值。

（二）PLC自動控制系統(tǒng)在變頻器自動控制上的應用

1、變頻器常見故障問題

第一個問題是加減速過電流故障問題。工業(yè)設備在實際的運轉工作中，功率其實通常并不是完全適應的，這就很容易導致出現(xiàn)過電流故障。注意故障產(chǎn)生原因是變頻器在加速的時候，速度提升太快，機器設備在轉速負荷慣性作用下就容易出問題；而在變頻器進行減速時，也可能由于負載的慣性太大、減速時間不夠從而致使故障的產(chǎn)生。

第二個問題是電動機過載故障。變頻器在實際運轉工作中，若是長時間都是低速運轉，損耗過大，或者是散熱要求不達標，都會導致V/F 曲線不適配，進而出現(xiàn)電機故障問題。

第三個是由于變頻器在運轉過程中產(chǎn)生的噪音和振動。噪音來源有通風、機械和電磁波。在輸出電壓與電流出現(xiàn)諧波分量，就會加大噪音；而且電動機在工作時，還會產(chǎn)生電磁振動，機械振動，這些震動對變頻器運轉都是有影響的。

第四是變頻器過熱故障。變頻器運轉過程中會產(chǎn)生大量熱量。就會讓變壓器溫度快速上升，外部溫度不穩(wěn)則會影響變頻器本身散熱功能，大量熱量聚集起來就會導致變頻器出現(xiàn)過熱故障。

第五個問題是變頻器參數(shù)設置不對。變頻器參數(shù)發(fā)生任何改變，都會對變頻器正常運轉產(chǎn)生直接影響。若設置參數(shù)出現(xiàn)失誤，就會出現(xiàn)故障，甚至可能還會讓變頻器完全喪失功能。

2、PLC自動控制系統(tǒng)對變頻器問題的解決

PLC 自動控制技術的實際使用過程中，自動化控制的實現(xiàn)主要是依靠 I/O 端子和 PLC 控制系統(tǒng)。要取得好的實際應用效果，就要對這兩部分進行優(yōu)化組合。

隨著使用時間的增加，變頻器設備耗電量也會逐步增加，這就加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。在變頻器中使用PLC 控制系統(tǒng)，可以減少設備的電能消耗，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

而且PLC 控制系統(tǒng)安全性也是非常高的。通過和系統(tǒng)設定流程結合，可以對設備實現(xiàn)實時監(jiān)控，避免出現(xiàn)控制雜亂的情況，影響操作質量。

PLC 控制系統(tǒng)的操作也很簡單，前文已經(jīng)提到，只要經(jīng)過稍微培訓，一般技術人員就能上崗操作了。那么一定程度上也簡化了變頻器設備操作方式，總體工作效率也得到了很大的提高。

變頻器中編程控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制運用中主要的運行方式是泵類控制集中運行。在選擇PLC 控制系統(tǒng)的時候，就要根據(jù)各類泵各不同環(huán)節(jié)不的工作需求標準去挑選，這樣才能確保變頻器設備運轉一直處在一個合理的狀態(tài)下。而且企業(yè)在進行日常工業(yè)生產(chǎn)時，也要對連接方式加以考慮，PLC 系統(tǒng)和變頻器各自的特性都要充分考慮周全。根據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)實際需求再對變頻器的頻率進行預設調整。想要利用PLC 自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對變頻器的自動化管控，就要注意PLC 控制系統(tǒng)和變頻器之間一定要實現(xiàn)有效連接?，F(xiàn)階段，PLC 控制系統(tǒng)和變頻器的連接是離不開 I/O 端子的。I/O 端子連接又分為兩種，一種是 PLC 控制系統(tǒng)與模擬量端子連接，另一種則是PLC 控制系統(tǒng)與數(shù)字輸入端進行連接。若是 PLC 控制系統(tǒng)本身是沒有 I/O 端子存在的，那么就要利用 PLC 控制系統(tǒng)與模擬量端子連接這個模式，才能完成對變頻器的自動控制，這個連接過程，主要是對變頻器的開閉進行控制 ；如果 PLC 控制系統(tǒng)本身就有1個或幾個 I/O 端子，連接工作的完成就簡單多了，只要將已有的 I/O 端子與變頻器的輸入端連接起來就行了。變頻器預設頻率數(shù)目與其自身端子數(shù)目也是有著密切的關系的。隨著端子數(shù)的增加，預設頻率也會加大很多。伴隨著工業(yè)現(xiàn)代化進程的進行，變頻器中 PLC 自動控制技術應用也變得越來越重要[3]。

四、結語

在變頻器中 PLC 自動控制技術的實際運用操作中，有一些問題的出現(xiàn)是會對變頻器整體工作效率產(chǎn)生影響。而通過PLC 自動控制系統(tǒng)就可以針對這些問題進行很好的解決，這對于變頻器的進步發(fā)展都是有著深刻的意義。PLC 自動控制系統(tǒng)在變頻器的運用，不僅能有效解決變頻器功能的缺陷，也能大大提高變頻器的工作效率，從而進一步提高企業(yè)生產(chǎn)效率。而且變頻器在應用了 PLC 自動控制系統(tǒng)后，就可以依靠 PLC 自動控制系統(tǒng)自動發(fā)出信號，達到對變頻器實現(xiàn)自動控制的目的。減少變頻器實際工作中對人工的依賴性。合理的使用警報系統(tǒng)，還能實現(xiàn)對機械設備的實時監(jiān)控，提高變頻器使用率，減少設備運轉風險，提高整體的工作效率。所以PLC 自動控制技術的不斷改革和創(chuàng)新，就成為了一個非常重要的問題。將PLC 自動控制技術和變頻技術實現(xiàn)最優(yōu)組合，就能彌補缺陷，就能幫助PLC 自動控制技術在變頻器中的實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，進而為變頻器在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的廣泛應用打下堅實的技術基礎。

【參考文獻】

[1]柳智鑫.關于變頻器中 PLC 自動控制技術的運用探討[J].技術與市場 ，2015（12）：92+94.

[2]馬西鋒.基于ET200的G150 變頻器與PLC的自動化控制研究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2017（20）：78-79.

[3]王潔，李江紅.淺析變頻器中PLC自動控制技術的運用[J].科技展望，2015（21）：134.