基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用

刘俊峰

摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。变频器在现代工业领域中的运用广泛，主要用于改变各类大功率耗电风机、泵等设备的电源频率，实现变频启动及变频运行，保证设备的运行可靠性及使用寿命。PLC自动控制技术具有可编辑、运行可靠、功能强大、设备控制效果好等优点，在生产过程中可实现设备的远程控制及无人化管理。在结合PLC自动控制技术、综合各自优点的基础上，变频器运用设定的控制逻辑、保护功能，可使电动机满足不同工况下运行的节能需求。当PLC输出不同的控制指令时，可使变频器在不同指令下得到有效控制；变频器的各信号通过传感器收集、处理器分析处理实现反馈；当变频器发生故障或过流现象时，就地控制面板可自动发出声光报警。本文就基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用展开探讨。 

关键词：PLC控制；变频器；自动化生产线

引言

近年来，生产药品领域、机械制造领域、食品生产领域等建立了大量的自动化生产线，自动化生产线的整个生产过程中一般是由变频器、PLC等内容实现控制，而PLC是自动化生产线中十分关键的构成部分。正确利用PLC控制技术，能够准确控制自动化生产线外部各种设备，确保和不断提升生产效率，促使企业生产自动化水平不断进步。

1 PLC的工作原理和优势

PLC不但是一种可编程逻辑控制器，还是一种数字运算的电子系统，所以它能对具体工作过程中的数字信息进行整合。如今，随着人们生活水平的不断提高，人们对电气质量的要求也越来越高，为了实现对电气化的自动控制，相关企业加强了对PLC的应用。这种设备在具体的工作过程中，主要采用一类可编程的存储器。目前，PLC在中型电气企业的发展过程中都得到了一定的应用，由于这种设备具有操作简单等优势，所以工作人员在较短的时间内就能够掌握相关的操作技能，进而实现对电气系统的自动化控制。PLC在具体工作过程中的应用，不仅弥补了传统系统电气控制过程中的不足，还大大提高了电气设备的工作效率，增加了监测监控，能够避免系统在实际的运行过程中出现故障等问题。此外，PLC变频节能技术还能直接检测出事故发生的位置，然后通过相关的措施对其进行处理和控制，将电气系统在运行过程中的损失降到最低，从而不断地优化能源消耗的结构，避免造成能源的浪费。

2 PLC自动控制技术基本结构及应用领域

PLC的硬件设施类似于微型计算机，一般包括中央处理器、储存器、电源、程序输入设备和输入/输出接口电路等，但是相比于微型计算机，PLC更适合于工业环境。其工作流程主要包括输入采样、执行程序和输出刷新。输入采样主要是将输入端的任务及数据通过扫描等储存于内部储存器中。执行程序是指将输入的状态及数据进行分析，根据需要执行相关的指令进行逻辑运算及处理，再将处理的结果返回至储存器中。输出刷新是指将之前处理的结果向外输出或者进行执行。其操作简单，完成一个输入/输出周期后，自动进行待机状态，等待下次使用。PLC目前应用非常广泛，根据其体积大小分为大型、中型、小型、微型。一般情况下大型PLC系统中IO点不低于1024个，应用于电厂或者冶金自动化生产线等相对操作较为复杂的产业，中型PLC系统含有256~1024个IO点，主要应用于化工、造纸、加工等领域，小型及微型PLC系统中IO点在255以下，一般在小型包装机、纺织、监控等。

3 以PLC控制技术为基础的变频器在自动化生产线中的实际运用

3.1变频器与PLC模块型号的选择

在我国经济社会不断发展，科学技术水平不断提高的背景下，当前我国的工业生产已经离不开了变频器的使用，市场上同变频器相关的产品也很多，工业企业面临着很多的选择，只有选择合适的变频器与PLC模块型号，才能在最大限度上提高生产效率。在对变频器进行选择时，相关工作人员应该按照一定的选择标准对变频器进行选择，在选择的过程中应该结合自家企业的需要，而不能一味地追求变频器的性能与种类的多样。在对变频器进行选择的过程中还应该考虑电机负荷是否能够满足机械运行的整体需求，避免不符合要求而造成变频器的故障，同时还要考虑变频器的可靠性与稳定性，总之在对变频器与PLC模块型号进行选择时，一定要全方面地考虑工厂的真正需要。

3.2实际操作过程

在变频器实际操作自动控制技术时，要在下述几个方面入手，保证实际操作工作的准确性和规范性，促使PLC控制技术的功能在自动化生产线中充分发挥出来。首先，要认真编制与自动化生产有关的程序，全面了解和掌握控制系统中不同设备，确保实际操作时的规范性和标准化。还要全面认识控制对象，确保在实际控制的过程中，可以按照实际生产需求做好操作工作。在对控制对象进行控制时，要严格认真检查硬件和安装的软件，避免发生故障问题，降低自动化生产线的效率。其次，在实际操作时，要认真画好控制程序图纸。在描绘程序图纸时，要按照PLC控制技术的实际结构和控制时的实际状态进行设计。完成设计工作后，要详细检查设计图纸，确保设计图纸符合自动化生产线的各项要求，只有保证设计图纸准确无误之后，才能科学规划及安排设备的单元。设计好图纸后，安排专业工作人员按照实际图纸编写自动化程序。该步骤是实际操作过程中十分重要的一个环节，禁止出现任何错误，必须严格按照设计图纸编写自动化程序，这样可以将PLC控制技术正确运用到自动化生产线中，确保自动化生产线的工作速度，避免发生操作失误问题。最后，完成程序编写工作后，要详细检查程序实际运行情况，避免程序运行过程中出现的问题。另外，要按照程序编制情况编写操作说明书，说明书内详细说明实际操作过程中需要特别注意的地方和极易于出现操作失误的地方，为后续使用者提供有效参考。

3.3PLC自动控制系统与变频器的连接

为了让变频器与PLC自动控制系统之间能够更好地融合，还可以采用变频器端子与PLC系统连接的方式进行连接，PLC系统与模拟量端子可以进行连接，PLC系统与数字段也可以进行连接，连接方式的选择通常由变频器的自身条件来决定，PLC系统与数字端的连接既可以实现对变频器的自动控制，又可以预定程序来调节机器。变频器与PLC自动控制系统连接后运行过程中的预定频率同变频器上具备的数字量输入端子数量成正比。在当前的工业生产中，大部分的企业都具有选择隔离连接方式的能力，连接方式的合理需要考虑PLC系统与变频器的自身特点，同时还要同企业自身的生产需求相结合，对频率进行调节，从而尽可能地满足企业不同的生产需求。PLC自动控制系统能够满足变频器的需求，从而帮助企业提高生产效率。

结语

综上所述，科学技术作为第一生产力，我们要对其进行不断的创新。特别是电气企业在实际的发展过程中，要想实现电气自动化控制，就要加强对PLC与变频器的联合应用，对PLC和变频器的优势以及工作原理进行分析，加强对这两种设备的完善和创新，从而进一步促进我国电气企业在社会经济中的稳定发展。

参考文献

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