（国家能源投资集团（济南）新能源有限责任公司河口分公司山东东营257200）
摘要：随着电力电子技术、自动化控制技术的发展，变频器得到开发和应用。变频器通过改变交流电动机的供电频率，从而实现对交流电动机转速的调整，有利于提高机械的控制精度、生产效率和产品质量，在工业生产中发挥着重要的作用。PLC技术具有编程简单、灵活，可靠性强等特点，因此在变频器开始得到广泛的应用。过去的变频器在运行的时候是通过人工进行控制，同时变频器在使用的时候所具有的功能不能够满足人们的日常生产需要，因此，变频技术在发展的过程中，通过与PLC自动控制技术进行融合可以有效的弥补变频器在分析处理能力方面存在薄弱的弊端，可以使变频器在运行的时候所具有的功能可以很好的满足人们日常生活生产需要，进一步推动国民经济的稳定发展。
关键词：变频器；PLC自动控制技术；运用
一、变频器技术分析
1.1变频器的工作原理
变频器的原理是将工频电源转变成不同频率的交流电源，从而实现电机的运转。变频器中的电路有逆变电路、整流电路、直流电路等。逆变电路主要是将电路中的直流电压或是直流电流转变成所需要的交流电压或交流电流；整流电路主要是对电路中的交流电源进行整流；直流电路主要是对整流电路中的输出起过滤波纹的作用。变频器是控制电路中的一个微处理单元，由电路收集各路的检测信号和设定的参数值，然后处理输出信号，从而控制速率和提高数据运算能力。
在逆变电路中，换流主要是由驱动电路提供驱动信号，电机的运转信息是由检测单元将检测数据反馈给微处理单元，再经微处理单元处理后输出各电路所需的电路控制信号，从而实现控制变频输出的目的。在实际中，变频器的种类有很多种，但其工作原理基本类似，分类主要是根据不同场合需要的控制信号而在结构设计上体现出不同。
1.2特点分析
由于许多的变频器都有安装高速数据处理单元和单片机原理控制系统，变频器的响应速度非常的快。与此同时，由于控制方式的不同，变频器在转矩和转速上体现出的差异很大，矢量控制方式是能够保障精准转矩输出的一种较好的控制方式。变频器工作过程中，具有自动调节的能力和自动选取参数的功能，且容易操作和能够实现多段转速的调节功能。
二、PLC技术分析
2.1PLC自动控制技术的工作原理
PLC称为可编程逻辑控制器，实际上其是一种微型的计算机，当前被广泛运用于控制现代化工业制造领域中。通常情况下，PLC可以利用计算机技术来实现在线的编程，主要是由微控控制、存储器、输入模块和输出模块等硬件构成，而软件系统主要是由系统程序和用户程序所构成。从定义上进行分析的话，PLC的主要功能即是执行逻辑控制的功能，工作过程可依次分为输入采样、程序执行、输出刷新。在PLC自动控制技术的应用中，主要是由微控制器发挥核心的控制作用的，在实际运行过程中，再由通信接口来实现微控制器与外部设备的信息传递功能，以此来实现微控制器控制外部设备的最终目标。
PLC是一种数字化的运算电子装置，如此一来便可提高工业控制领域中的生产效率；运用简单的数字化程序语言来控制逻辑、顺序、计时、计数等基本功能。简单的数字化语言便可以控制生产中的机械运动和生产过程。PLC的附属设备和功能都应该按着与工业控制系统易于形成一个整体来设计开发，其功能模块也便于扩展和优化。
2.2特点分析
近年来随着科学技术的快速发展，工业自动化要求也越来越高，可编程控制技术在当前社会中得到了快速的发展，其相关的技术和产品也逐渐趋于完善。PLC自动控制系统在当前不仅能有效满足工业生产的需求，同时也能将信息处理系统与之融为一体，并逐渐完善内部功能。PLC自动控制系统的特点主要包含以下几点：首先，PLC系统有着较强的可靠性和抗干扰能力，通常来说故障时间会达到几十万小时之上才会出现一次。而且在PLC系统当中应用了很多的硬件设备和软件设施来进行抗干扰处理。其次，其编程过程比较简单，使用起来十分方便，当前多数PLC使用几点控制形式的梯形图编程方式，比较容易让操作人员接受。同时不同的企业在应用过程中也会根据实际情况简化梯形指令，使编程工作变得更加简单化。再次，PLC系统的设计安装过程比较简单，维护量少，能有效减少后期维护工作量。此外，在环境恶劣的工业生产情况中能比较实用，通过封装的方式能适用于各种腐蚀场所和有毒的场所，应用范围广泛。在与外部链接中也比较方便，利用统一的接线方式能提供多个不同的端子。PLC系统有着十分强大的功能性，在应用过程中所产生的费用也比较低，是当前一种比较科学的控制系统。
三、变频器和PLC模块的型号选择
现阶段，在市场中有很多种类的变频器产品可以供给工业生产企业选择，性能相对较高的变频器的价格会高于一些性能较低的变频器，因此，工业生产企业在选择变频器的时候，需要根据产品工艺特点进行选择，而不是过于注重变频器的高性能，这是由于不同的电机在实际的运行过程所带的负荷是不同的，所以企业在选择变频器产品的时候，需要根据电机实际生产中能够承受的负荷选择变频器产品。工业生产企业在选择变频器的时候，根据不同种类机械运行需求进行选择，另外，企业也要全面考虑到不同种类的变频器在实际使用过程中是否具有可靠性，如果不具有可靠性的话，会影响企业产品的正常生产以及成本控制，本文的观点是：工业生产企业在选择PLC控制系统的时候要依据以下的内容：首先是机型、电源模块、容量、通信联网能力以及特殊功能模块等要符合企业生产的需要，PLC自动控制系统只有满足变频器的使用要求，才能对提高企业的生产效率具有帮助；其次，在选择PLC系统的时候，还要考虑到PLC的电压等级输入信号类型以及输入接线连接方式等，这样可以保证PLC自动控制系统可以满足企业生产的需要。
四、变频器中PLC自动控制技术的运用措施
4.1运用通信协议来实现
现阶段中，PLC自动控制技术在变频器中的应用，可以通过通信协议进行实现，主要是通过通用通信协议和以及专用通信协议的方式实现的，通过通信协议的特点，可以将通信协议分为自由口通信协议以及MODBUS通信协议，PLC自动控制系统通过专用通信协议可以有效的控制变频器。PLC自动系统与变频器在使用自由口通信协议的过程中，不仅可以控制通信自由程序，还可以说都还限于不同型号变频器的通信，因此，工业生产企业在生产过程中，会在完成通讯调试以及程序编写等流程之后，通过使用自由口通信模式，提高变频器的安全性以及实用性等。MODBUS通信模式指的是：Modicon公司提出的一种通信模式，这种通信模式在推出之后迅速成为通信行业的指标，MODBUS通信协议在本质是：一种串行通信协议，因此PLC自动控制系统在变频器中应用可以通过MODBUS通信协议实现，这样可以实现CRC以及LPC的校验，工业生产企业选择通信协议，一般会根据企业的产业特点合理选择通信协议，这样可以保证PLC自动控制系统可以满足企业生产的需要。
4.2变频器自动化控制的实现方法
PLC控制技术在变频器中，主要是通过I/O端子实现自动化控制。PLC自动化控制技术主要有两方面内容，一是PLC控制系统，二是I/O端子，妥善的结合两方面内容，进行合理应用，能够体现较好的应用效果。在实现过程中，有两个不同的方向，即模拟量端子与PLC连接和数字输人端与PLC连接。其中，模拟量端子与PLC连接主要是在PLC自身不带模拟量端子的情况下实现的，通过PLC的后台控制拓展模块与变频器的模拟量端子相连，从而实现整个过程的自动化控制。数字输人端与PLC连接，主要是在PLC系统携带I/O端子的情况下，通过这方面内容，通过导线更好的进行自动化控制。这些实现方法，能够较好的对变频器进行设置，如果变频器的数字量输入比较多，就能获取更好的固定频率。
工作人员可以通过DP通信协议实现自动化控制。在这个过程中，主要是将S7-300PLC作为主站，然后将变频器作为从站，工作人员要使用PLC进行指令的传送，同时接受变频器一端反馈的运行状态信号和故障报警信号。在变频器现场，通信协议是控制系统的核心内容，工作人员能够依靠DP通信协议来实现自动化控制的目标。DP通信协议的数据电报结构分为网络数据、协议层和电报头，其中网络数据具体是指PPO，主要的参数有PKW和过程数据PZD，PKW主要是根据变频器运行定义的一些功能码，PZD主要是变频器在运行中，需要输入和输出的数据值，主要有速度反馈值、频率给定值等等。在PD通信协议中，主要与两种类型的网络PPO，一类是无PKW却有2或6个字的PZD，另一类是有PKW并且还有2，6或10个字的PZD。工作人员要根据这种情况，对不同的任务进行定义，然后确保PKW与PZD不会互相影响，都能够独立运作，确保变频器能够根据上一级的自动化系统指令运行。
结语
综上分析，PLC自动控制技术的重要地位是不可置否的。将PLC技术运用到变频器中使其功能变得更加强大和丰富，也适应了现在的技术发展潮流，这项融合运用技术也被应用到了工业生产中的各个领域。总体来看，变频器中运用PLC自动控制技术是使用系统输出的信号来控制的，同时测试单元的传感器也会将运行中的实时状态反馈给PLC微处理单元，再由PLC进行分析和处理，PLC从很大程度上弥补了变频器中存在的缺陷，从而提高了变频器的控制效率和准确度，广泛应用于现代工业。
参考文献：
[1]宋飞.PLC自动控制技术在变频器中的应用研究[J].工艺与技术，2013.
[2]李晓臣.PLC自动控制技术变频器的特点[J].工程技术，2014.
作者简介：
王东（1989.05.15），性别：男；籍贯：山东省济宁市；民族：汉；学历：专科；职称：助理工程师；职务：检修工程师