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摘要：随着我国经济与科技的不断发展，人们的生活水平不断提高，对于信息技术以及机械自动化控制技术应用的要求也逐渐提升。自动化生产线的产生与优化有效提升了工业生产的效率，同时也规范了具体的生产操作流程。本文将从PLC控制系统入手，从PLC控制技术介绍、变频系统组成以及基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用三个方面进行相关论述，以供参考。
关键词：PLC控制技术；变频器；自动化生产；应用
引言
随着我国机械自动化技术的不断进步与发展，机械自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛，尤其是对于机械零件生产、食品生产以及机械制造等行业中，更是增加了流水线生产的模式，实现了全自动化生产，极大了提高了工业生产的效率，同时还能够降低人工的失误率，为企业带来了巨大的经济效益。通过对自动化生产线的基本了解能够知道，其主要组成成分为PLC技术控制系统、变频器以及人机界面等，通过PLC控制技术的应用能够对自动化生产的过程中实现精准的控制，进而保障生产的效率，促进企业自动化程度的提高。
一、PLC控制技术介绍
PLC自动控制技术的原理就是通过编程实现对自动化生产过程的控制，是一种逻辑控制器，由于其智能程度以及自动化程度较高，因此在当前的工业生产中得到了较为广泛的应用。一般来说，技术人员都是通过计算机技术对PLC自动控制系统进行在线编程，进一步修改自动生产的控制流程，实现自动化控制。PLC控制系统的内容包括输出输入模块、数据信息存储器以及微控制硬件等，在使用计算机技术编程控制PLC自动化生产线的过程中，其主要执行控制系统的逻辑功能，其中最主要的功能就是输出、执行、输入以及刷新等。而对于PLC自动控制技术来说，其中最为关键的硬件就是其中的微控制器。PLC控制系统能够利用通讯接口对其中的微控制器进行控制操作，实现对内外部设备的全面控制。基于PLC控制技术的变频器在自动化生产线的应用能够有效提升工业生产的效率，同时还能够起到节约成本的效果，提升企业的经济效益。
二、变频系统组成
通过了解能够知道，自动生产线的分拣单元工作流程为：将工件从输送单元输送至分拣单元的入料口，并将其送至传输带，通过光定传感器在红外线的作用下对物料进行检测之后，时间变频器将驱动电机开始转动，进而带动传输带的运动，最终使电机运转工作，电机的运转就能够带动工件，将其运转到分拣区。到达分拣区之后，物料会再一次经历检测，此阶段将使用光纤传感器对物料的颜色进行检测，之后在使用金属传感器检测物料的材料以及质量。只有颜色与材料都符合检测要求时，才能够控制系统继续进行物料的运输。其中，PLC自动控制系统能够对变频器起到控制的作用，比如在物料的传送过程中，PLC技术能够充分结合物料的材料以及性质，在物料对应的料槽位置就能够进行控制传输带停止功能，同时在汽缸的作用下还能够控制物料将其强制性推入料槽中。紧接着物料会被推入汽缸，而汽缸则再次缩回，这样就完成了一个完整的工作周期。技术人员能够通过在触摸屏上设置参数以及设定值的方式对变频器的频率进行调整和控制，进而控制工作周期的时长与效率。对于传送带来说，其位置的控制流程更加复杂一些，技术人员在进行传送带部分控制时应该使用旋转编码器对数据信息进行测量与收集，再通过系统将测量的数据转换为信号数据输入到PLC系统中，接着由PLC系统使用计数器进行相关的计算，实现计数的功能与目的。
PLC系统在变频器控制的过程中起到了主机的作用，图1为其具体的系统构成示意图。PLC系统对于变频器实施控制的原理就是对变频器发送相对应的信号信息以及数据信息。同时还能够通过技术人员手动控制与调整的方式对变频器的频率进行设定，在经过PPI通讯工具的辅助，将其数据信号以及频率信号传输到PLC系统中，经过PLC系统的模拟输出实现对变频器控制的目标[1]。
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图1 系统结构图
三、基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用
（一）硬件连接过程
对于PLC控制系统来说，要想实现对变频器的控制，可以选择端子控制的方式或者利用RS485通讯方式控制进行。本文中谈论端子连接控制的方式，在此介绍其硬件连接的具体过程。图2为PLC系统与变频器的信号连接图，图中主要展示了PLC系统与变频器之间的信号连接线。通过对图2内容的观察与分析能够知道，变频器3，4号端
子就是模拟量输入，而接PLC的模拟量输出端子M和V，能够实现对变频器数值的控制与调整。而变频器的5，6，7号端子属于数字量输入，本文中讨论的控制情况与功能为电机的启动、停机以及旋转，因此在线路图中使用了5号端子，其中能够看出8号端子为系统线路的电源，通过PLC系统能够有效控制电机的各种功能，因此在线路中技术人员应该使用Q0.0接5号端子，并使用1L接8号端子，就能够成功实现数字控制的效果。除此之外，变频器的12，13号端子属于模拟量输出，能够在控制的过程中对电机的转速进行监控，因此将其连接至端子M和A+。
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图2 线路连接图
（二）PLC程序编制过程
对于PLC自动控制技术在生产线中的具体应用来说，最关键的就是对PLC程序的准确编制。首先，技术人员在进行PLC程序编制的过程中应该重视模拟量输出格式的规范性与统一性。一般来说，技术人员都是使用57-200CPU224XP中D/A变换的方式完成模拟量频率指令的输入，进而实现对变频器频率的调整与控制，通过以上方法就能够对电机的速度进行控制。对于PLC程序来说，其信号格式一般包含电压与电流两种形式，技术人员应该注意将其中电压的信号范围准确控制在0~l0V，并将电流的信号单位准确控制在0~20mA。通常情况下，PLC系统中的使用的数字量程范围为0~32000，并且使用电压信号进行系统编制，在编制的过程中应该保持变频器频率与PLC模拟量输出电压成正比的关系。由于PLC系统的模拟量输出就是使用转换器得到的，因此对于模拟量与数字量也会呈现出正比的关系。其次，在分拣单元进行工作的过程中，技术人员主要通过触摸屏调整变频器的数值，使用RS485通讯工具将通讯协议进行传送，并在分拣站中将频率定值进行存储[2]。
（三）具体操作流程
要想保障自动控制技术在生产线中的顺利运行，还应该保障操作过程的标准型与规范性。首先，技术人员应该在应用之前将相关的程序进行编制，并且对生产线中的设备进行了解，保障流程的规范性。其次，技术人员还应该画出具体的控制程序图纸，对PLC控制系统的具体线路以及系统结构进行设计与展示，确保自动控制系统与生产线的需求相适应，才能够开展实际的规划与安排。然后，技术人员应该根据图纸的设计情况完成编程工作，并严格按照相关的标准与要求进行程序编写，防止控制过程出现失误影响生产工作。最后，技术人员应当对程序进行确认与检查，避免出现运行问题[3]。
结束语
综上所述，PLC控制技术在自动化生产线中的应用能够有效提升工业生产的效率，因此，技术人员在进行程序编写与应用的时候应该严格遵守相关的规范与标准，保障程序的正确性与标准性，不断提升对系统的控制效果，才能够发挥出PLC控制系统的功能，促进企业的现代化发展。
参考文献：
[1]孙永芳，张刚.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].科技创新与应用，2019（35）：177-178.
[2]唐志忠.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].湖北农机化，2019（17）：67.
[3]刘美珍，侯志平.基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].机电信息，2017（03）：38-39+41.
作者简介：
黄进峰（1980.01.10），男；常州；汉；本科；无；电气主管；电气工程自动化；江苏道金智能装备有限公司.