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PLC自動控制技術在變頻器中的應用


PLC作為一種可編程邏輯控制器,借助其獨特的優勢在電氣控制和工業生産方面發揮着越來越重要的作用。在變頻技術飛速發展的今天,我國的變頻技術也取得了實質性的進展,變頻技術的關鍵就在于PLC技術的應用,這項技術很可能取代傳統的直流調速技術,我國這些年在變頻技術方面的發展很迅速,作為這項技術的關鍵部分,變頻器技術很可能會在不久之後代替直流調速技術作為變頻控制器的主流技術。傳統意義上的變頻器在使用過程中對于人工操作的要求比較高,不過變頻器在實際應用過程中,對人工操作要求比較高,需要人工調整變頻。PLC技術則可以很好地處理數據,彌補傳統控制器對人工操作的依賴性,真正實現完全自動調頻。兩者的有效結合很好的彌補了控制器的缺陷。在實際生産生活中,PLC技術已經産生了很好的工業效應。所以為了進一步加快工業化的腳步和國家工業強國的建設我們應該積極應用PLC技術。
一、PLC自動控制系統原理
傳統的調頻控制器使用的是繼電器邏輯控制,而PLC自動控制系統可以作為微型計算機實現編程控制調頻。PLC技術某種意義上加快了工業化過程。在原理和操作過程中PLC技術是十分簡單的因為PLC控制系統使用的是操作人員熟悉的梯形圖編程模式,在熟悉的編程模式之下操作人員可以很快上手。由于PLC系統自身的精準性、卓越的穩定性和強大的抗幹擾能力,使得該系統具有極強的可信度。并且系統自身卓越的穩定性會延長系統使用壽命,相比較于傳統操作系統而言壽命會大大提高。雖然PLC自動控制系統自身比較複雜但是在維護方面卻很容易,而且安裝過程也是十分簡單。PLC系統體積小、易于拆卸、連接方式也很簡便,在硬件上的優勢使得PLC系統可以很好地在全國範圍内進行推廣。
雖然PLC系統具有如此多的優勢,但是在實際生産工作中,PLC系統的操作對象隻是一台電機,如果想要發揮PLC系統的優勢就需要電機的質量過硬、隻有給PLC系統配置一個性能卓越、質量好的電機才可以實現變頻器技術和PLC技術能夠在大量處理數據之後做到有效控制電機,精準的控制電機的轉速,做到大範圍,高效率,連續的調控電機。
PLC自動控制系統就像是一個大腦中樞一樣,首先收集傳感器和變頻器所有的信息,然後對收集的信息進行數據分析,并且做出判斷,最後将這些判斷轉化為具體的發送到變頻器和危險報警顯示裝置讓這些裝置及時作出反應。指令性的信号作為輸入信号傳到變頻器控制端,做出反應及時調整電機的轉速,在這個過程中變頻器及傳感器的運行狀況也會及時回饋到PLC系統,PLC自動控制系統及時分析反饋回來的數據,在指令運行過程中如果有意外或者故障的出現就會發出報警信号。這樣一整套的高效快速的反應機制既可以提高變頻效率做到快速切換頻率又可以做到對于意外和故障的技術預警保障安全生産。與此同時,向PLC反饋變頻器及傳感器的運行狀況,利用PLC自動控制系統分析數據,在運行過程中發生事故或者出現故障時馬上發出報警信号。
在PLC自動控制系統和變頻器技術的控制之下,一旦單機供電頻率發生改變,系統就會馬上對頻率作出調整,所以,PLC自動控制系統和變頻器技術綜合運用可以實現對電機的精準高效使用。
二、PLC系統控制具體過程
首先是做好充足的準備,具體就是再詳細了解系統知識原理和控制對象的情況之後,有效的利用手上的硬件設施保證PLC系統的硬件設施,還有就是最重要的編制一個符合受控對象的系統程序。隻有前期準備做好了才可以設計出一個高效、完美的程序;程序框圖的完整設計,在做好前期準備之後對軟件和控制系統需求有了一定的了解之後,就需要我們完整的繪制設計程序框圖,第一步就是程序的結構圖的确定,然後及時對程序結構圖的繪制繪制過程嚴格按照設計标準内容,最後就是完成所有功能單元的功能框架;編程要嚴格按照預先已經設計好的程序結構圖進行,可以說這部分是珍格格編程設計的關鍵和基礎,隻有逐條對程序結構圖進行程序編寫才會做出令人滿意的PLC系統;系統編寫完成之後就需要對編寫的程序進行測試,測試過程中一旦出現問題要及時做出反應,查找問題及時修正,确保在測試完成之後整個程序可以長期正常運行;程序說明書的編寫,這部分既要涉及編寫的程序内容又要涉及程序設計的相關工作務必做到詳細、簡單易懂。
三、實現PLC與變頻器技術的措施
(1)想要實現PLC與變頻器技術就需要通過通信協議實現。通信協議有專用型和通用型目前已知的兩種類型。在這兩種之中的通用協議又包括自由口通信協議與MODBUS通信協議兩種;上文提到的專用通信協議的概念是:MPI協議與M系變頻器之間通信的PPI與USS協議,專用通信協議就是PLC與變頻器之間預定指令的通信協議,之所以PLC系統能對變頻器實現有效控制就是通過專用通信協議實現的。由于自由口模式下可實現有效控制通信自由程序,所以恰當使用自由口通信協議,不同類型的變頻器之間還能夠實現通信功能。基于此,隻有在編寫程序的時候要結合通訊調試,有效利用自由口通信模式的原理,才能增加PLC和變頻器之間調控的穩定性。
(2)想要實現PLC與變頻器技術就還可以通過PLC和變頻器I/O端子的連接來實現,在實際工作當中可根據實際情況采取以下兩種方法:一種方法是PLC系統采用模拟量端子連接和數字輸入端連接,另外一種方法是把變頻器模拟量端子連接到PLC擴展模塊上,這樣即使PLC本身沒有模拟端子也可以實現對目标的調控。由于PLC自身存在很多的的I/O端子,所以利用第一種方法進行連接時,在PLC導線與變頻器的輸入端連接時接通控制系統。這樣的連接方式,不僅可以直接控制變頻器的啟動或者停止,還可以對變頻器提前設置好的頻率值進行調整,可以得到大量的預定頻率值,在數字量輸入端子存在于變頻器中時。
四、結語
綜上所述,PLC自動控制系統自身具有強大的數據處理功能能夠很好地實現變頻器的及時有效的調控;在PLC系統中存在很多的監控軟件能夠很好的保障系統的正常運行。PLC彌補了傳統頻率調控系統操作方面的缺欠和監控技術的不足。實踐證明有效結合變頻器與PLC自動控制系統,能夠取得前所未有的效果,這樣的技術組合可以很好地滿足市場需要和工業發展的需求。

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