變頻器中PLC自動控制技術的運用
就目前科技進展情況來看,PLC自動控制技術以其各種優勢而迅速深入生產制造工作當中,在使用過程中它也為生產力發展做出了一定的貢獻。其中它在電氣自動化發展的過程中還有許多進步的余地,而且它還能夠推動我國變頻科技的創新。因為傳統變頻器的正常工作離不開人工操作,它雖然可以通過人工操作與機器自動運動相結合的方式來工作,但是目前它已經遠遠跟不上人們的正常需要。所以為了提升變頻器的品質,PLC自動控制器就起到了一定的作用,它可以有效的避免傳統變頻器的缺點,增加變頻器的功能,使其更好的為工業發展做貢獻,促進我國經濟的進步。本篇論文主要對如何在變頻器當中使用PLC自動控制器進行了一系列探討。
PLC控制技術是通過人工按照規定編制好代碼,進而實現機器的運行的一種技術,它對于電氣工程的發展有很大的促進作用,同時用長遠目光來看,它的發展也將帶動電氣工程工作品質的提升。由于我國近幾年注重科技的發展以及對科技的創新,因此在變頻技術方面也獲得了一些成效,而變頻技術工作的重點就是推動變頻器技術的進步,在相關研究人員的努力下,直流調速技術將受到變頻器技術的沖擊,甚至會被代替。變頻器在運行過程中離不開人工操作這一劣勢使得革新變頻器技術迫在眉睫,PLC自動控制器的使用剛好能夠幫助科研人員解決這一難題,并且它還可以有效提升變頻器處理數據信息的速度。所以,在變頻技術當中使用PLC自動控制器可以有效促進變頻技術的發展。
1、PLC自動控制系統的特點簡介
PLC(ProgrammableLogicController)自動控制技術又被叫做可編程邏輯控制器,與過去的控制系統相比,它最突出的優勢是它在運行過程中是把編排好的程序語言作為工作指令,這樣可以有效減少人工的參與,降低了錯誤率,同時也有效的節省了人力資源。PLC自動控制系統可以加快工業生產的速度,同時也能夠保證產品的品質。即使PLC自動控制系統功能相對來說比較強大,但是它內部的編程語言卻并不復雜,負責這項工作的員工也不需要有特別好的基礎,因為一般編程員稍加培訓就能夠完成這項工作。除此之外它還有很多優點,比如可使用的期限比較久且在使用過程中不易出現故障,能夠對外界的干擾因素起到比較好的隔離作用,且其體型比較微小等。PLC控制系統的工作過程包括獲取變頻器發出的訊號,對這些訊號進行分析,把所有信息結合起來發出與其對應的命令,把命令輸送到變頻器以及報警系統當中。PLC控制器借助自己處理的命令來對變頻器的運行進行操控,通過這個過程,它可以對電子轉動速度進行操控,在此過程中變頻器和傳感器是如何工作的也都能夠在PLC控制系統中以數據的形式顯示,PLC控制系統還具有處理這些數據的功能,這樣當系統發生異常情況的時候PLC報警系統可以立刻產生報警信號。
2、對變頻器的分析
變頻器的主要功能是把工頻電源經過一定的處理變成頻率不一的交流電源,這樣就可以改變電機的速度。變頻器要能夠快速對電源大小變化做出反應,變頻器的內部有一個負責控制變頻器的單片機,大部分變頻器內部都裝有DSP處理器,這種處理器可以以非常快的速度對變頻器收到的數字信息進行一定的轉化。因為我們在現實中操控的方法可能不一樣,并且變頻器內部的轉動速度和轉矩的性能有比較大的不同,因此我們使用矢量控制的方法來實現對轉矩的操控。
變頻器的組成包括直流中間點路,整流電路,逆變電路和它附近的電路幾個部分。整流電路的功能是把電網當中的交流電源整流化,直流電路,中間電路負責把整流電路傳送的電源展開濾波處理,其中逆變電路的功能最為重要,他會把只留中間電路傳送的直流電源處理成具有特定大小的頻率的交流電源。在變頻器內部的特定位置含有一個性能比較突出的微處理器,他可以把接口電路處的數據訊號進行匯集整理,并根據這些數據把輸入信號做一定的轉換,另外,它還可以對處理速度進行適當的調整,并把數據進行整合計算。
對于變頻器逆變電路來說,它發揮作用還需要根據驅動電路輸送的指令,電動機的運行情況將被負責對信號進行檢測的電路上報給微處理器,位處理器會把這些數據信號進行適當的改動然后運送到電路的各個分支,最終實現電源頻率不一的轉換工作。雖然變頻器根據其組成的不同有多個類型,但它們在實際工作過程中所依據的原則都是差不多的。
3、PLC模塊和變頻器的型號選擇
3.1變頻器型號的選擇
目前變頻器的種類是多種多樣的,他們根據功能是否齊全以及質量情況不同價位也不一,所以為了使變頻器的品質得到保障,我們在挑選的過程中,除了綜合考慮多種因素之外,同時還要格外注重它的性能。又因為電機種類不一樣它能發動的極限也不一樣,所以我們還要注意選擇合適型號的變頻器。當變頻器所應用到的機械不同時,變頻器的規格也是有差別的。為了使工業生產品質和速度得到有效的保障,我們在挑選變頻器的時候要把穩定性當做最重要的選擇依據。
3.2對PLC的型號選擇
目前PLC對于整個控制系統來說是必不可少的一部分。我們在挑選PLC的規格的時候要從多個方面來進行考慮,比如要以生產加工所處的情況以及對所生產產品的品質要求的高低為依據。目前比較優質且使用范圍較廣的是西門子公司生產的名為S7-300PLC的型號,因為它已經經過了長期的實踐運用,并且在運用過程中我們可以看出它對變頻器所起的控制作用是非常明顯的,并且其穩定性也非常突出。選擇合適規格的PLC控制器不但能夠完成繼電器的工作,還能夠對其他繼電器難以完成的控制工作進行控制。
3.3變頻器中PLC模塊的選擇
要想更好地把PLC控制技術加入到變頻器的工作當中來實現變頻器工作效率的提高,最基本的前提是要能夠正確的選用PLC模塊。我們可以觀察到現在變頻器的類型是多種多樣的,因此它們在PLC控制系統方面的需求也有一些差異。對于制造業來說,他們在挑選變頻器的時候必須要明確自己所需要PLC模塊完成什么樣的工作,因為只有這樣才能夠對變頻器的工作起到積極作用,也就更有利于他們達到提高生產品質,加快生產速度的目的。對于制造業來說,他們在選擇PLC控制模塊的時候還需要和他們所具備的變頻器相結合,正常情況下PLC控制系統需要注意的有I/O模塊部分的輸入及輸出的點數,電源,存儲器的容量大小,通信聯網的作用,編程功能還有一些別的控制功能。除此之外,也必須注意獲取并分析PLC輸入信號的種類,電壓的大小還有接線部分是怎樣結合的。結合上面要求并嚴格執行,我們才能夠把PLC模塊更好的加入變頻器的運行當中,最終實現制造業的進步。
4、實現變頻器與PLC自動控制技術相結合的措施
4.1利用通信協議實現的措施
如果按照通信協議的主要分類依據來分,通信協議包括通用通信協議和專用通信協議,另外,他還能分成另外兩類,分別是自由口通信協議以及MODBUS通信協議。專用通信協議中PLC與變頻器按照一定的命令來運行,這種通訊協議可以幫助PLC自動控制器操控變頻器的運行。自由口通信協議主要可以幫助PLC自動控制系統來操控自由程序的運行以及把各種規格的變頻器之間的訊號互通,所以當我們做好通訊調試并把程序編寫結束以后,能夠借助自由口通信的方式使PLC控制系統和變頻器相互協調,高效工作。MODBUS通信協議是由名為Modicon的一個公司在1979年發布的,這種通信方式在出現以后迅速被網絡通信領域各個部門所認可,并成為了他們的準則,綜合MODBUS的各個方面可以看出它是串行通信協議的一個部分。
4.2利用變頻器端子與PLC連接實現的措施
我們要想把PLC控制技術使用到變頻器當中實際上有很多種途經,比如我們能夠把I/O端子和PLC控制系統結合起來,我們在對這種理念進行操作的過程中主要有兩個方向可以考慮,包括把PLC和模擬量的端子結合以及把數字輸入端和PLC結合起來。我們在應用的過程中要注意假如要使用模擬量端子和PLC結合這種途經,就必須保證PLC上面不含有模擬端子,這樣PLC擴展模塊才能夠正常和變頻器模擬量端子結合,最終PLC控制系統才能夠操控變頻器的運行。PLC控制系統和變頻器還能夠借助數字輸入端和PLC來進行結合,原因是PLC控制系統中本來就有一定數量的I/O端子,這樣我們就能夠把變頻器的輸入端子和PLC所帶有的I/O端子通過導線聯系起來,進而就能夠方便PLC控制系統對變頻器運行過程的操控,它與第一種方式不同之處在于它還可以按照運行情況操控變頻器的頻率,且當變頻器帶有的數字量輸入端子越多的情況下,變頻器得到的頻率預設值就越多。
5、結束語
把PLC控制系統運用到變頻技術當中這一舉動使得變頻技術的發展有了質的飛躍,這是因為PLC變頻技術避免了傳統控制技術的諸多弊端,進而有效促進了變頻技術的進步和發展。PLC控制系統擴大了變頻技術的使用區域,使得我國的變頻技術有了較大程度的進步,為我國工業生產提供了有利條件。