许生高
广东省湛江市宝钢湛江钢铁有限公司 广东湛江524072
摘 要:基于PLC通信模块可实现变频器的多台控制，控制成本低，调速更为可靠灵活，触摸屏的应用，可对变频器参数监控设定更为简单准确，在实际应用当中，运用PLC与变频器的强大网络，可有效实现多台的电机系统调速控制，推动工农业不断发展前进。
关键词:PLC；变频器通讯；电机控制
一、PLC自动控制系统的工作原理
在传统的控制模式中，调频控制设备做功的过程中主要采用的是继电器设备的逻辑控制功能，PLC系统则可以看作是微型计算机，具有编程控制调频的功能。该技术提升了我国工业自动化水平，促进了工业化进程的发展。PLC技术的操作原理比较简单，操作技术人员对其采用的梯形图变成方式比较熟悉，所以上手难度较低。PLC自动控制系统的稳定性较强，且比较精准，可以抵抗干扰，所以具有较高的可信度。不仅如此，该系统可以延长运行寿命，应用该技术的自动化控制系统的运行寿命远高于传统系统。虽然PLC系统具有复杂性，但维护难度并不大，其具有体积小、便于拆卸等特点。从硬件的角度看，该系统具有较强的兼容性，可以广泛的推广和应用。虽然PLC系统有很多优势，但在实际应用的过程中，要充分发挥该技术的应用优势，必须要保障操作的规范性。通过USS协议，PLC和变频器的应用下，用户可以直接进行PLC和变频器的通信，采用内置RS-485通信口和双绞线构成通信网络。变频器采用PLC“从站”的形式，通过串行总线进行连接，变频器接受由PLC发送出的频率给定指令，同时可以检查变频器状态。主站PLC可以发送通信请求报文命令，从站变形器在接受命令之后才能发送数据，变频器之间无法进行数据通信。
二、PLC与变频器的控制方法
在对变频设备进行就地操作的时候，一般都是运用调节的措施对系统的控制面板进行控制，运用这种模式主要就是在电动机设备的转速改变不频繁的状况下，仅仅需要对场合进行偶尔的改变；还有一种模式是对变频器设备的端子采取严格的控制，这种模式关键是对变频器设备的控制端子层面的逻辑数据输入端口的逻辑进行组合，不同的预制速度设置的工作都能够在里边完成，而后再运用逻辑输入端口的控制值进行控制与输出，从而对变频器设备进行较好的控制。一般来讲，在对电动机设备进行控制的时候，先会对制定规章与政策，要求电机设备按照规定的要求进行转速与启停操作。在对电动机设备进行控制的时候，先会设定固定的频率，而后再运转设备。这种控制模式是运用变频器设备控制操作，导致其运行成本相对较高，没有办法将对平滑线进行连续的调速，不能保障控制的精准性。所以该项模式只是适用于不需要较高精准度的场合。对PLC系统的模拟量进行配置，达到变频器设备控制的模式被称作模拟控制，但是由于模拟量关键是作用于对设备的电压信号，控制输出，较容易出现控制线路的电压大幅度下降的状况，严重影响系统的可靠性与安全性。该类的通信控制模式的工作主要原理就是将串行的电缆设备进行较为简单的连接，从而有效的实现对变频设备的控制与监视工作，提高设备运行的精准度与稳定程度。这就是PLC与变频器的控制模式，被较为广泛的运用在实际系统运转中，能够有效的提升系统做工的质量与效率。
三、PLC以及变频器综合应用
PLC和变频器是在当前工业控制系统中所使用的较为普遍的一种控制方式，并且也取得了较好的控制效果。变频器进行速度调控的方式主要有4种：
（1）对操作面板进行控制，这种控制方式可以被应用在现场操作的过程中，或者电动机处于均匀速度时，都能够达到取得较好的控制效果。
（2）对端子进行控制，将不同的逻辑组合通过端子进行输入，进而达到并实现预制的速度，与此同时使用逻辑输入口对端子的状态进行智能化的控制，通过开启端子来让电动机可以正常输出，通过关闭端子让电动机可以停止输出。这种控制方式可以被应用在已经拥有预设好的程度的电动机中，对按照一定频率进行运动的场合进行改变。
（3）通过模拟输入的手段来控制变频器的工作频率。
（4）对变频器进行远程的通讯控制，但是这种控制方式需要利用串行电缆来作为控制的媒介，可以避免变频器在模拟方面以及数字量缺点方面给控制功能带来的影响，进而达到高效控制的效果，此时上位机能够从中获取大量的有关于变频器的真实信息，可以为机械系统的正常运转提供有效的保障。
因为不一样的设备、变频器、控制器之间信息交换存在差距，所以在使用PLC与变频器之间的通讯协议使用研究就显得最为关键。另外，因为电磁环境不良、控制设备点多、信号受到干扰等多种因素，造成系统稳定、可靠性比较小，利用PLC与变频器通讯控制方法，不但可以将多电机同步操作，工作实现，而且有效的将人力物力成本节约，抗干扰能力比较大，是最为理想的解决问题的技术方法。
四、PLC和变频器通讯的实际应用
4.1 PLC和变频器通讯系统的组成
当PLC和变频器进行通讯的时候，会有较多的系统参与到这一运行过程中，并且参与运行的每一个通信硬件都有着不同的特点，例如目前应用较多的RS485通信和MODBUS通信系统之间就有着较大的差距。但是在实际的应用过程中，很多通信系统的构成部分，都是只有一个PLC以及PLC所相对应的存储器，通讯模板以及不同数量的变频器。其中RS485通信系统的应用是在所有系统中最多的，主要是由PLC、485ADP模板、RS485变频器以及扩展存储和所构成的。在通信系统中变频器的数量大多数都要在8个以上，由此可见要想提高PLC和变频器通讯的应用效果，就必须要保证各个配置都处于性能良好的状态，提高通讯系统的质量，为工业生产活动的开展提供重要的基础保障。
4.2PLC和变频器通讯参数的具体设置
RS-485 串行通讯所使用的是无协议通信，是一种典型的通讯系统类型，当 PLC 和变频器进行通讯的过程中，不需要经理原有的固定协议，同时也不需要进行数据交换，只需要利用通信端口就可以完成传输指令的目的，进而完成对电机的控制。在通信系统开始进行通信之前，首先要对通讯端口进行检查和设定，保证硬件和硬件之间的连接处于正常状态，并且需要保证通信硬件拥有精准的参数。如果是使用 PLC 来对多个变频器实施通讯控制的过程中，需要先处于尾端位置的变频器进行设置，并在其中加入相应的阻抗，阻抗的阻值应当保持在 100Ω。在设置变频器的过程中也需要对拨码开关进行设置，将引脚属于 1 的拨码进行调整，将其设置成为开的状态，并显示在变频器的终端处已经有电阻。在设置 RS-485 的通信硬件过程中，所使用的串口为 CPIH，通过 CPIH 这一串口通信来进行设置。应当在 PLC 的通信连接位置增加一个与 RS485 相对应的 RE-485 通讯选件板同时对拨码开关进行设置，具体设置的拨码开关为 SW4，将其改变到关闭的形态，此时应当让串口 1 处是处于通讯的状态下的。
4.3对PLC以及变频器通讯程序进行设计
这一环节是保证PLC和变频器通讯实际应用熊的关键因素，需要结合实际的应用场合来判断PLC和变频器通讯之间的联系方法，并明确它们之间的运行条件，这样才可以保证通信程序设计的有效性。当两者处于通信状态下，PLC和变频器之间会选择使用主从应答的凡事来实现通信的效果。此时可以将PLC当做是主机以及通信的主要途径，利用其主机的功能发出控制指令，进而控制相应的变频器来完成指令。此时变频器为从机器，是属于被动状态的，当接受指令之后进行被动工作。PLC以及变频器的连接媒介为电缆，因此变频器可以接受到PLC所传递的信息和指令，进而完成通信工作，对PLC进程编程。当设计PLC的程序时候，需要利用系统初始化脉冲，进而将PLC中的有关参数输入到寄存器中。PLC会下达相应的指令，使PLC和变频器之间的通信工作可以顺利完成，让各种信息数据可以有序的输入和输出。
五、结束语
综上所述，在电机控制的过程中，可以应用PLC和变频器来提升控制效果，利用该系统可以实现多个电机同时控制，不仅可以降低成本，还能更加灵活的进行调速，具有较强的可靠性和稳定性。为了保障控制的质量，需要做好PLC和变频器的参数设置和程序设计，明确具体的工作原理，保障设计、设置的合理性。
参考文献
[1]基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的分析与设计[J]. 李聪.??数字技术与应用.?2018(12)
[2]PLC与变频器在电机装配与运行检测实训系统中的应用[J]. 李江玲,周旭东.??现代制造技术与装备.?2018(01)
[3]基于“PLC+变频器”的电机控制综合实验项目的开发和实施[J]. 裴玖玲,王宪磊.??科技资讯.?2017(15)