PLC自动控制技术在变频器中的运用分析.pdf

TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年10月上 91PLC自动控制技术在变频器中的运用分析曹炎广 王怀河南轻工职业学院 河南 郑州 450002摘 要 PLC自动控制技术被看作为可编程逻辑控制器、小型计算机，近些年在我国工业制造行业获得了广泛运用。将PLC自动控制技术使用在变频装置中，可以弥补传统指令操作模式的不足，并通过利用传感器、信息反馈技术，加强对数据信息的分析，借助控制系统的逻辑编程特性，实现企业生产资源的有效分配，以达成企业的自动化生产需求。基于此，文章针对PLC自动控制技术在变频器中的使用展开研究并提出使用策略，以供参考。关键词 PLC自动控制技术；变频器；技术使用；使用策略Analysis on Application of PLC Automatic Control Technology in Frequency ConvertersCao Yan-guang,Wang HuaiHenan Vocational College of Light Industry,Zhengzhou 450002,Henan Province,China Abstract PLC automatic control technology is regarded as programmable logic controller and small computer,and has been widely used in Chinas industrial manufacturing industry in recent years.The use of PLC automatic control technology in the frequency conversion device can make up for the shortcomings of the traditional command operation mode,and strengthen the analysis of data information by using sensors and information feedback technology,and realize the effective allocation of enterprise production resources with the help of the logic programming characteristics of the control system,so as to achieve the automatic production needs of enterprises.Based on this condition,this paper studies the application of PLC automatic control technology in frequency converters and proposes the application strategy for reference.Key words PLC automatic control technology;frequency converter;application of technology;application strategy引言在我国工业高速发展的社会背景下，企业的生产规模全面扩大，生产标准水平日渐提升，机器设备已经基本实现了自动化改造，现阶段，PLC自动控制技术已经被广泛使用在多个领域中。传统的变频器其控制性能灵活性较差，操作过程较为复杂，需要在其中投入大量的人力和时间成本。但是将PLC自动控制技术用在变频器中，好比是在机器系统内部设置了一个小型的计算机逻辑编辑器，可以改变传统变频器操作性灵活性等不足，让变频器进行自动化运行，减少人工操作所带来的误差，实现对设备的精准管控，改善变频器的工作效率，以达成企业的自动化生产经营发展目标。对于帮助企业提高经济效益、生产效率，降低人力资源成本，有着非常重要的现实作用。1 PLC自动控制系统原理1.1 系统控制原理相对于传统的企业生产控制系统，PLC自动控制系统的可操作性更强，可对企业操作指令进行自动化编程。在将指令传送到控制系统中之后，可以实现企业生产制造的自动化，提高了系统运行的安全稳定性。1.2 PLC自动控制系统的使用价值PLC自动控制系统的抗干扰能力较强，可对内部数据信息进行更为高效率、高质量的辨识。另外，PLC控制系统体积较小，将其使用在工业生产设备中，不会占有太大的面积。尤其是将其用在变频装置中，可以利用PLC技术本身具备的集成功能，真正达成企业生产设备操作的自动化目标，确保设备控制过程的连续性和实效性1。结合PLC控制工作原理，PLC自动控制系统其实就是中枢性控制结构。通过对内部数据信息的整合、采集，可以对数据的波动情况进行动态分析，了解数据信息和标准信息存在的差异，并综合数据库中的参数要求，明确信号在其转化过程中，指令行为是否得到精准落实。若是发现基本参数和标准形式出现明显差距，则会通过系统自动触发警报，提醒工作人员对设备进行维护或更改指令，实现指令传输模式的自动化变更。在整个变更过程中，数据信息的传递过程可以通过系统进行自动化记录，并对信息进行全过程动态反馈，保障了数据信息传递的精准有效。这样一来，在系统接收到操作指令的过程中，则 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化92 科学与信息化2023年10月上可以对实际状态和系统操作指令程序进行对比，并综合系统的运行需求，适当更改运行模式，提高系统效率的同时，还可以提高企业的设备操作质量。2 现代变频器中的常见问题2.1 电动机过载目前在我国工业企业的生产经营发展过程中，电动机为其中无法缺少的重要设备。但是由于变频器在其运转过程中，很容易由于变频器故障引发电动机的过载，进而导致电动机运转异常，带来不同程度的生产威胁，影响工作人员的安全电动机过载问题，主要表现于以下几个方面：首先是电动机本身的散热功能较差，导致变频器无法顺利运转；其次是电动机一直处于高压、高负荷运转状态下，其性能较差，导致变频器的运转效率下降。2.2 变频器参数设置在变频器的实际运转过程中，参数设置得是否有效，将会对变频器的运转状态带来直接影响。若是参数设置无法满足要求，则会导致变频器出现异常故障，无法保障企业生产经营的有序性2。因此确保参数设置的合理有效，已经成为企业设备管理工作中的重点内容。在变频器参数设置上，主要包括以下几个方面：首先是加速时间、减速时间；其次是转矩补偿；最后是过载保护和频率限制设置。通过对变频器输出功率上下限度的合理设置，可以进一步降低变频器输出功率过载问题带来的系统故障。在实际工作过程中，需要结合变频器的实际使用需求来对变频器参数进行设置。2.3 加减速过电流故障但我国工业行业的发展过程中，使用到的变频器多以固定功率为主，但是固定功率很难满足新时期企业的生产制造发展需求。因此在变频器的使用过程中，很容易出现电流故障，进而导致变频器的运转效率下降。通过对变频器运转实际情况的分析，变频器出现电流故障问题的诱发因素主要是加速变流或是减速电流。因此需要加强对先进变频设备的引进，强化技术研发，在明确加速电流故障和减速电流故障问题的前提下，制定出针对性的改善方案，以确保企业生产制造过程的有序性。2.4 变频器过热在变频器的运转过程中，其运转时间较长就会产生大量热能，进而导致其温度上升。若是无法将其中的多余热能排除出去，热量堆积在变频器内，就会对变频器的运行效率带来影响，长此以往，甚至会导致其线路烧坏，引发企业的生产安全危险。3 PLC自动控制技术在变频器中的运用策略3.1 选择变频器及PLC模块型号在我国正式提出工业4.0发展计划之后，工业企业的发展已经从传统的扩张规模、高速发展转变为高质量发展，更加注意提高企业的生产经营效率，改善产品制造质量。作为在企业工业生产过程中无法缺少的电子构件，变频器将会对企业的生产能力带来直接影响。将PLC自动控制技术使用在变频器中，可以提高变频器的使用效率，相较于其他控制技术，PLC自动控制技术的功能适应性更强，可以使用在频率、生产要求不同的变频器中。在选择PLC模块型号时，其选择标准可结合以下几方面内容3：首先是需要结合工业企业的生产经营发展现状，保障变频器的性能参数符合企业的生产需求；其次是需要保障PLC模块型号统一，一方面可对变频器系统进行统一化管理，减少管理成本，另外一方面也可以使得系统之间的协调性有所增强，规避模块型号存在较大差异导致其功能和系统运行的不顺畅；最后是在选定PLC模块型号之后，需要结合变频器具体特征，保障端口和信号格式选择的精准有效，以方便后期系统管理规划的有序性。3.2 通信协议所谓通信协议，主要是指在双方进行通信时需要遵守的规则和约定。在实现通信协议的过程中，可以通过通道和设备进行连接，并衔接到不同位置的数据信息系统，实现系统之间的分工协作、资源共享。将PLC技术使用在变频器中，重点在于如何实现通信协议4。一般状况之下，变频器系统使用的通信协议共分为两种类型，分别为自由接口通信协议和MOD-BUS通信协议。在系统的运作过程中，通信协议的实现需要综合PLC控制技术特征，保障通信协议模式选择的有效性。首先需要进行系统的通信调试，PLC控制技术和变频器使用的通信协议多是利用PLC的自动控制能力实现对变频器的调整，因此进行通信协议调试是确保PLC自动控制技术发挥出最大功能的重要途径。其次，PLC自动控制技术和变频器需要确保其语法的统一，语法主要包括3项内容，分别为信号编码、数据格式和信号等级。语法的统一和协调，可以保障通信系统建立得更为完善，通信过程更为顺畅。3.3 变频器自动控制结合我国工业行业的发展现状，企业系统运行使用到的变频器水平虽然得到了全方位地改善，但是总的来看，仍有很大 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年10月上 93的进步空间。举例来说，在人机互动上仍未达到理想目标，变频器使用效率始终无法得到创新性突破。将PLC技术使用在变频器控制系统中，可以优化我国多个行业的生产经营水平，达成人机互动，其中包括军事、农业、工业和科学研究，真正地解放了人力资源，无须将人员工作重点放在繁复、机械性的体力劳动中，也可以为人员提供一个更为安全可靠的工作环境5。例如，变频器端子是连接器中的一类，其位置在变频器的后盖处，可以实现和控制回路以及主回路的有效连接。变频器端子数量相对较多，其作用及价值在于，可以传输类型不同的电信号，也可以在系统中进行直接导电。通过运用变频器中本身就存在的端子，实现和PLC控制系统的硬件连接，可以发挥出两种设备的不同价值及优势。目前在PLC控制系统和端子的连接形式上，主要分为两种连接方式，分别是模拟量端子连接和数字端子连接。两种连接方式的差异在于，模拟量端子连接并不是真正意义上的端子，而是通过运用PLC控制板块来进行连接。而数字量端子连接方式则是因为数字输入端口本身就有I/O端子，因此在进行变频器的调节时，系统调节的精准率将会更高，可提高生产效益。3.4 控制变频器输出频率在变频器中使用PLC自动控制技术，可以结合企业的生产经营发展需求，利用PLC自动控制技术中的信息检测、数据智能处理以及系统编程操作等功能，改善了系统在其生产制造过程中的抗干扰能力，尤其是对于提高变频器的输出频率控制效果，有着非常重要的现实作用。主要体现于以下几个层面6：首先，通过PLC自动控制技术的模拟量，对输出模块给出变频器频率信号。一般状况下，企业生产系统用到的电流输入模式为直流电流和直流电压，可以直接将直流电流、直流电压使用在变频器的接收端口中；其次，通过运用PLC技术中的数字量，实现信号的全面输出，可以调节变频器的输出功率，实现了数字信号量输入点、输出点和变频器数字量输入点、输出点的全面衔接，满足企业的输出、输入功率调节需求；最后，通过运用变频器中的正转、反转功能，可以进行系统的无级调节，对系统的生产制造过程进行加速或减速调整。4 PLC自动控制技术在变频器中的保障措施4.1 加强技术培训将PLC技术用在企业的变频器系统中，有着较高的专业化操作需求，需要专业化人才团队来为技术使用提供保障，因此需要针对有关技术人员开展理论知识和操作技能的定期培训，提高其自动化生产实践能力。在培训时，需要适当拓宽技术人员视野，掌握PLC技术使用现状，明确技术使用标准，同时了解未来的发展趋势，通过激励机制、提供培训学习机会等，为相关工作人员创造出一个更为完善的技术学习环境，建设专业化的PLC技术人才团队。4.2 明确PLC技术的应用标准将PLC技术使用在变频器自动控制中，想要进一步展现出其作用和价值，需要制定出明确的技术使用标准，保证技术使用过程的高度规范。具体来说，可以结合企业的生产经营情况，制定技术使用的操作、检测流程手册，并综合现场生产资源和条件，制定出针对性的监督管理机制，以保障技术使用的有效性。5 结束语综上所述，在变频器装置中使用PLC技术，可以实现对变频装置的自动化管控，数据信息的获取更为精准，提高了系统指令定位的精准性，确保质量信息传递的高效，系统操作精准度得到改善，对于达成我国的工业4.0发展计划，帮助企业走向高质量发展之路，有着非常重要的现实意义。需要有关技术工作人员了解PLC技术的原理及使用要点，并不断加强创新研发，早日赶超国际先进水平。参考文献1 李爱丽.PLC自动控制系统在变频器中的应用研究J.光源与照明,2022(4):144-146.2 宋永昌.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用J.造纸装备及材料,2022,51(2):15-17.3 钟子良.关于PLC和变频器实现电气自动化控制的分析J.科技与创新,2021(19):1-2.4 李益玲.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用J.无线互联科技,2020,17(24):102-103.5 张增亮,吴晓静.浅谈PLC自动控制技术在变频器中的应用J.石河子科技,2020(6):27-28.