基于PLC技术的变频器自动控制研究 姜泽文

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:姜泽文
[导读] 摘要:随着工业化的推进,制造类行业、环保类行业亟需实现智能化生产、集约化管理,这对行业自动控制技术提出了更高的要求。
        杭州青山湖科技城排水有限公司  浙江杭州  311300
        摘要:随着工业化的推进,制造类行业、环保类行业亟需实现智能化生产、集约化管理,这对行业自动控制技术提出了更高的要求。PLC技术的变频器自动控制通过将多个PLC搭建在一起,形成功能性强、稳定性高的自动控制系统,上位机对整个系统进行监控与管理,下位机接收上位机所传达的指令,自动、智能调整被控对象的参数与运行情况,既实现工业生产的集中管理及分散控制,又降低机械设备运行中的资源消耗,对于扩大企业经济效益、社会效益、生态效益具有重要价值。
        关键词:PLC技术;变频器;自动控制;
        引言
        社会经济水平的提升促进了科学技术的进步,带动了PLC自动控制技术实现了突破性的进展,该技术涵盖了社会发展的方方面面,弥补了工业生产的不足。比如,当前变频技术最重要的是变频器,可是变频技术在实际的生产中并没有实现完全的自动化,人机互动功能也有所欠缺。因为,把PLC自动控制技术应用到变频器里就可以改变这种现状,有利于变频器的运行效率提升,所以,把PLC自动控制技术应用到变频器中有很大的实际应用价值。
        1PLC技术
        PLC,即可编程控制器,作为一种新型的工业自动化控制技术,是计算机、通信、自动控制等前沿颠覆性科技与传统顺序控制器融合的产物,主要作用为取代并优化传统的继电器、执行逻辑等顺序控制功能,建立一种具有柔性特征的远程自动化控制网络及系统,具有极强的适应性、便捷性、抗干扰性、稳定性、高效性,其在各行业中具有广阔的应用前景。PLC技术的原理为循环扫描,在其运行过程中,CPU根据用户的控制需求编制相应的控制程序,将其存储在存储器中。随后,根据用户的指令顺序执行存储器中的程序。执行结束后,重新跳转至第一条指令,再次进行扫描并重复上述运行步骤。PLC技术的实现需要依赖于软硬件设备,硬件设备主要包括电源、微处理器CPU及存储器、输入及输出组件等。
        2变频器含义
        变频器属于一种电力控制设备,主要应用变频与微电子技术,在对交流电动机的控制中主要采用的是改变电机工作电源频率方式。通过交流变直流、直流变交流、滤波等众多组成部分构成了一个完整的变频控制系统。而在实际工作中,想要满足节能、调速的目的,就需要对输出电源的电压、频率不断通过内IGBT的开断进行调整,进而在满足电机实际需求的基础上提供电源及电压。
        3PLC自动控制技术在变频器中的应用
        3.1通信协议的实现方法
        不同的PLC自动控制技术的使用情况也有所差异,结合该技术的不同之处分为两种情况:第1种是自由口通信协议;第2种是MOD-BUS通信协议。结合企业在生产中的具体需求,选择合适的通信协议。企业在具体的生产环境中,应用最广泛的是专用的通信协议,换句话来说,是PLC自动控制技术和变频器形成的一种专用通信协议。在具体分析通信协议的时候,以具体的实践为基础,认真思考通信协议的使用范围,与此同时,要特别重视调试通信协议最终呈现的效果,并结合科学的技术措施,使得变频器的安全性和稳定性得到提高,增加变频器的使用寿命,将变频器的价值发挥到最大。企业为了能够选择合适的通信协议,需要结合企业发展的真实状况,以及企业在工业生产中PLC控制技术具体的要求,着重探讨通信协议自身本质的特点,能够更加完善地达到PLC自动控制技术和变频器的通信协议,为变频器的正常工作提供一份保障,避免通信对于工业化生产的不良影响。


        3.2电动机变频调速
        PLC技术应用基于PLC技术的电动机变频调速自动化控制系统主要由触摸屏、变频器、电动机及各类控件构成,现场总线与工业以太网及触摸屏连接。首先,需要分清各个号站的主次,保证各站的地址不重复,以实现精准控制;其次,需要特别设定以太模块的地址,以支持组态软件间的通信连接。同时,需要在硬件组态过程中完成网络地址的分配,并按照硬件组态时地址的空间要求设计软件的内容。再次,关于硬件配置方面,要先拟定好通信的IP地址,再将其输入进中央处理器中。同时,在设备进行组态时,还要把以太网模块的远程IP的地址进行重新设定,使其与通信的IP地址相同,继而使PLC与MCGS的通信保持正常。最后,对系统中相关设备及路程进行调试,电动机变频调速控制调试是指按照原本设定的运行速度参数,对电动机速度进行调节,利用变频器控制电机的正反转,并通过PID调节电动机设定值与反馈值之间的差异,继而使电动机能够以稳定的速度运行。
        3.3PLC自动控制系统和变频器端子的联系
        在具体的工业化进程中,加强变频器和PLC自动控制系统的联系的具体措施是有良好的通信协议的连接方式和加强PLC自动控制技术和变频器的端子之间的联系,二者相辅相成才能够使企业在工业化生产中提高产品的生产效率以及产品本身的品质。变频器端子和PLC自动控制系统之间最主要的连接措施分为两个部分:第一部分为连接PLC自动控制系统和变频器的模拟量端子,第二部分是连接变频器的数字端和PLC自动控制系统。在整个行业领域中,应用范围更加广泛的是连接PLC自动控制系统和变频器的数字端,这种方法使用起来更加便捷,操作起来比较方便,调节能力比较灵活。连接变频器的数字端对于系统本身非常的稳定,使PLC自动控制系统和变频器发挥最大的价值。一般情况下,企业大多数都是选择连接变频器的数字端和PLC自动控制系统,因为这种方法对企业的生产效率和产品质量都有很大的益处。因此,变频器的数字端和PLC自动控制系统相连接的措施越来越受企业的青睐。
        3.4物料传送辊道系统应用
        基于PLC技术的变频器自动控制在物料传送辊道系统中的应用方法具体如下:首先,下料闭环控制。下图中(图?)皮带秤安装在振动集料机上,通过数字、电子称重方式获取、记录物料的重量。PLC自动控制系统中重力传感器可以及时获取物料相关数据,如物料的重量、皮带传输的速度等,再通过特定的算法、公式、模型确定皮带传送的瞬时物料重量。其次,瞬时物料重量数据通过PLC网络系统传输给上位机,智能化生成皮带传输速度、下料量等指令,并以电流的方式传输给下位机。最后,下位机响应上位机指令,以变频器调节给料机的转动速度,再将现场给料机转速等相关信息反馈给上位机,如果给料速度过快,上位机将再次下达指令,重复上述过程后保证给料、下料速度适中。
        结束语
        在变频器上安装PLC自动控制系统,为了能够更好地让变频器达到自动控制的目的,借助PLC自动控制系统所发出的控制信号,更加精准高效地使变频器进行工作。变频器的自动化控制大大减少了工作人员的负担,对设备进行监管和控制的主要措施就是利用警报系统,将变频器的性能进一步的提高,使变频器在实际生产中能够稳定地运行,保障生产任务高效有序地完成。
        参考文献:
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