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        PLC控制的變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用研究

        2021-07-12 07:20:50繆秋芳
        科技視界 2021年12期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)變頻器程序

        繆秋芳

        (江蘇省武進(jìn)中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 常州213100)

        0 引言

        近年來(lái),我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上,科學(xué)技術(shù)水平大幅度提高,促使自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其技術(shù)含量與日俱增,在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,并做出了重大貢獻(xiàn)。在此背景下,在汽車制造、機(jī)械制造等不同領(lǐng)域出現(xiàn)了很多自動(dòng)化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的創(chuàng)新和發(fā)展,尤其是在PLC控制技術(shù)的運(yùn)用下,強(qiáng)化了對(duì)生產(chǎn)線外部設(shè)備的有效控制,打造了優(yōu)越的生產(chǎn)環(huán)境,在保障生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí),也為相關(guān)行業(yè)發(fā)展注入了新的生機(jī)與活力,具有廣闊的應(yīng)用前景,積極探索基于PLC控制的變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用意義重大。

        1 PLC以及變頻器的選擇

        1.1 PLC控制系統(tǒng)的選擇

        在PLC控制的變頻器應(yīng)用中,PLC控制系統(tǒng)的選擇是重要的一步。正確地選擇PLC控制系統(tǒng),有利于促使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行,處于優(yōu)越的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。為此,應(yīng)科學(xué)地選擇PLC控制系統(tǒng),結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)線的實(shí)際需求,進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)用[1]。尤其是在新時(shí)期,PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用率日益提高,新型系統(tǒng)層出不窮,使得系統(tǒng)的型號(hào)呈現(xiàn)了多種多樣的特點(diǎn),如果運(yùn)行狀態(tài)不同,那么適應(yīng)的PLC控制系統(tǒng)型號(hào)也是有差異的。除此之外,不管是PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的容量,還是模塊,都與其運(yùn)行狀態(tài)息息相關(guān)。這就需要提高對(duì)PLC控制系統(tǒng)選擇的重視度,深入分析自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作狀態(tài),以合理地進(jìn)行系統(tǒng)編程工作。

        1.2 變頻器的選擇

        變頻器型號(hào)眾多,加大了變頻器選擇的難度。一般來(lái)說(shuō),質(zhì)量佳的變頻器性能優(yōu),但價(jià)格都比較高,反之則低。在變頻器選擇時(shí),不能一味地考慮其性能,而是要進(jìn)行綜合分析。主要是因?yàn)楦咝阅艿淖冾l器雖然優(yōu)點(diǎn)種種,但是在具體應(yīng)用時(shí),十分容易進(jìn)入過載的狀態(tài),不利于提高變頻器的穩(wěn)定性。面對(duì)此種情況,要結(jié)合多方面因素進(jìn)行變頻器的選擇,如對(duì)生產(chǎn)要求進(jìn)行分析、考慮自動(dòng)化生產(chǎn)線的條件。在實(shí)際選擇的過程中,一是不能為了節(jié)約成本,選擇低性能的變頻器,二是不可為了單純地提高生產(chǎn)效率,而選擇高性能的變頻器??傊?,要立足生產(chǎn)線的工作狀態(tài)選擇最合適的變頻器,這樣才能促使變頻器發(fā)揮最大的效用,提升變頻器在應(yīng)用中的穩(wěn)定性,保質(zhì)保量地進(jìn)行生產(chǎn),從而達(dá)到事半功倍的效果。

        2 PLC控制的變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用分析

        隨著PLC控制的變頻器日趨完善,其普及程度不斷提高,在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用效果越來(lái)越明顯。

        2.1 PLC自動(dòng)化程序編制過程

        在現(xiàn)階段自動(dòng)化生產(chǎn)線中,PLC控制變頻器的應(yīng)用是一個(gè)較為復(fù)雜的過程。要想充分發(fā)揮PLC控制技術(shù)的作用,實(shí)現(xiàn)理想的應(yīng)用效果,進(jìn)行PLC程序的科學(xué)編制是至關(guān)重要的。為此,要對(duì)PLC程序加以關(guān)注,立足實(shí)際,進(jìn)行合理的編制,確保PLC模擬量的輸出格式,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。一般情況下,于S7-200CPU224XP而言,需要依托D/A的變化形式,實(shí)現(xiàn)模擬量頻率的輸入,務(wù)必要促使變頻器內(nèi)有與之相適應(yīng)的模擬量頻率指令的加入。在這一基礎(chǔ)上,有助于科學(xué)地對(duì)電機(jī)速度開展調(diào)整。目前,電流與電壓是較為常見的PLC程序信號(hào)格式。格式不同,對(duì)于其信號(hào)范圍的要求也存在差異性。例如,若采用的是電流信號(hào)格式,那么要確保信號(hào)在0~20 mA之間,如果信號(hào)格式為電壓,那么需要將信號(hào)范圍控制0~10 V。通過對(duì)PLC數(shù)字量程分析可知,0~32000的居多,所以在編制PLC程序的過程中,應(yīng)注重對(duì)電壓這種信號(hào)格式加以運(yùn)用。另外,需要了解的是PLC模擬量輸出電壓與變頻器頻率二者之間的關(guān)系是較為密切的,在轉(zhuǎn)化器D/A的支持下,數(shù)字量能夠得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換,最后可以得到模擬量輸出。從中能夠發(fā)現(xiàn),數(shù)字量和模擬量之間也具有較大的關(guān)聯(lián)性,因?yàn)樗鼈冎g呈正比,所以變頻器頻率和數(shù)字量的關(guān)系亦是如此。在分揀單元的過程中,對(duì)于變頻器頻率值的確定,一般都是通過觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)化生產(chǎn)線主站的通信工作,需要以RS485為基礎(chǔ),與此同時(shí)將VW1002作為此項(xiàng)工作的傳輸?shù)刂?,要想把有關(guān)數(shù)據(jù)信息順利的向分揀站傳輸,一是要借助RS485通信口,而是要依靠PPI通信協(xié)議。

        除此之外,由于PLC程序的編制較為復(fù)雜,因此要時(shí)刻掌握VW1002地址存儲(chǔ)頻率給定值的變化的狀態(tài),接下來(lái)合理地給定值,促使能夠穩(wěn)定地傳送到變頻器模擬量的相應(yīng)的端口。PLC對(duì)應(yīng)的數(shù)字量、變頻器輸入?yún)^(qū)頻率分別需要保證在0~32000、0~50 Hz之間[2]。為推動(dòng)整個(gè)輸出過程有效完成,應(yīng)該注重全面發(fā)揮16位的地址AQW0的作用?;诖?,要強(qiáng)化對(duì)對(duì)應(yīng)頻率組織的調(diào)整和優(yōu)化,使其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量。值得高度注意的是:數(shù)字量的得出,需要用頻率給定值×640。通過以上操作,可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC自動(dòng)化程序的正確編制。

        2.2 具體操作過程

        在變頻器中,自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)揮著不可替代的作用。在實(shí)際操作環(huán)節(jié),需要注意的事項(xiàng)較多,各個(gè)環(huán)節(jié)都不可忽視。同時(shí),保證操作標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性是最基礎(chǔ)的,是全面發(fā)揮PLC自動(dòng)控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)的前提,能夠在整體上優(yōu)化生產(chǎn)線過程。具體而言,需要做到以下幾點(diǎn):

        首先,自動(dòng)化生產(chǎn)程序的編制。在該方面,應(yīng)該做到實(shí)事求是,具體問題具體分析,結(jié)合需要,編制好相關(guān)的自動(dòng)化生產(chǎn)程序,為后續(xù)生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。針對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備,也要全面地掌握,深入了解其所具備的功能,以正確地進(jìn)行操作,減少操作失誤等不良現(xiàn)象的發(fā)生。在生產(chǎn)線中,在明確控制對(duì)象的同時(shí),還要提高認(rèn)識(shí),強(qiáng)化了解,以確保在整個(gè)控制環(huán)節(jié),科學(xué)地檢查各個(gè)硬件以及軟件,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,將重大故障扼殺在萌芽中,避免不必要的問題出現(xiàn),進(jìn)而為生產(chǎn)線的效率和質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保障。

        其次,控制程序圖紙的繪制。在操作階段,畫出控制程序圖紙也是必要的,能夠?yàn)楹罄m(xù)的設(shè)計(jì)等工作提供依據(jù)?;诖耍獙?duì)控制程序圖紙加以重視,對(duì)PLC控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行考量,并分析運(yùn)行狀態(tài),以設(shè)計(jì)最佳的控制程序圖。為減少設(shè)計(jì)圖的漏洞,需要在完成設(shè)計(jì)之后,及時(shí)開展相關(guān)檢查工作,促使其和生產(chǎn)線之間相適應(yīng),為PLC控制的變頻器的應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。在此基礎(chǔ)上,方可對(duì)設(shè)備的各個(gè)單元進(jìn)行規(guī)劃,增強(qiáng)最終的應(yīng)用效果。

        再次,程序編寫過程。在具體操作時(shí),程序編寫是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),與PLC控制技術(shù)作用的發(fā)揮息息相關(guān)。因此,在完成控制程序圖紙繪制工作之后,便需要派請(qǐng)專業(yè)人員結(jié)合所設(shè)計(jì)的圖紙,有針對(duì)性、目的性地進(jìn)行程序編寫的過程。該工作中,務(wù)必要保持高度謹(jǐn)慎的態(tài)度,全力以赴做到零失誤,以便將PLC控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分地展示出來(lái),有效地運(yùn)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線的過程中,提高有效性,減少不正當(dāng)?shù)牟僮?,促使各?xiàng)生產(chǎn)工有條不紊地進(jìn)行。

        最后,程序編寫的檢查。程序編寫屬于一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,受多種因素影響,比較容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。一旦編寫不正確,不僅會(huì)阻礙PLC控制技術(shù)作用的發(fā)揮,而且還會(huì)給生產(chǎn)線造成不利影響[3]。所以,在程序編寫之后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,在第一時(shí)間排除問題,最大限度地降低運(yùn)行環(huán)節(jié)程序操作失誤情況出現(xiàn)的可能性。另外,在程序操作說(shuō)明書完成的過程中,應(yīng)注重結(jié)合程序編寫的現(xiàn)實(shí)情況。在此環(huán)節(jié)中,如果發(fā)現(xiàn)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方,應(yīng)進(jìn)行總結(jié),以免出現(xiàn)此類錯(cuò)誤;若是遇到需要注意之處,也要進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記,給基于PLC控制的變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用鋪墊基石。

        3 結(jié)語(yǔ)

        總而言之,在自動(dòng)化生產(chǎn)線中,PLC控制技術(shù)屬于重要的組成部分,占據(jù)著核心地位。為此,應(yīng)注重PLC控制系統(tǒng)以及變頻器的選擇,根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)要求,合理地進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置,科學(xué)開展PLC編制工作,提高操作正確性,以不斷提高自動(dòng)化生產(chǎn)水平,優(yōu)化生產(chǎn)效果,早日實(shí)現(xiàn)預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo),滿足行業(yè)發(fā)展需求,進(jìn)而獲得長(zhǎng)足進(jìn)步。

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