基于PLC控制的电机变频调速装置

来源：核心期刊咨询网时间：2020-06-18 11:0412

摘要：摘要：基于PLC控制器，对电机变频调速装置加以分析。将变频器与PLC技术结合到一起，将其共同应用到各种工作中，并在这一过程，借助变频技术，对系统加以管控，并优化V/F曲线，从而降低输出力矩，缩小电流，从根源处降低启动惯性问题，应对不同车设备来的转速

　　摘要：基于PLC控制器，对电机变频调速装置加以分析。将变频器与PLC技术结合到一起，将其共同应用到各种工作中，并在这一过程，借助变频技术，对系统加以管控，并优化V/F曲线，从而降低输出力矩，缩小电流，从根源处降低启动惯性问题，应对不同车设备来的转速冲击，在实现节能的同时，延长车辆的使用年限。基于此，本文针对PLC控制的电机变频调速装置加以分析，希望能够延长设备寿命，降低企业成本。

　　关键词：PLC控制器;变频器;调速装置
 

　　很多企业的运输车辆，在具体的工作之中，都需要应用变频技术，控制牵引电机，从而达成节能、降耗目的。变频器在电机调速控制系统中具有重要作用，且运行效率极高，具有显著节能效果，是当前行业所认可的先进调速系统。而PLC作为一种可编辑程序，是实现自动化与智能化重要基础。如果在企业的工作中，将可控编程与变频调速装置结合到一起，不仅能够优化工艺流程，更能提高企业的自动化水准，提升自动化的可靠性。

　　1电机变频调速系统构成

　　基于PLC系统，将PLC系统与电机变频器调速装置完美结合到一起，在实际的工作中，势必要清楚电机变频调速系统。电机变频调速系统，主要由PLC控制部分、网关、CAN隔离栅、变频器与电机编码器构成。这几大部分，对调速系统具有控制作用，可以控制系统开关、管控不同作业模式，并对转速、转矩等因素加以管控。并在这一过程中，借助PLC控制与变频器中间的CAN通信部分，进行不同的信息传递。所以，为了保障PLC控制部分能够与变频器调速装置结合到一起，实现信息传递，势必要借助通信系统。只有这样，才能保障系统稳定运行，确保变频机正常工作，充分发挥电机变频调速功能。

　　2 PLC控制器与电机变频调速概述

　　①PLC控制器概述。对PLC控制器加以分析，可以将PLC控制器称之为可编程逻辑控制器。此种控制器，能够处理不同电子设备，并实现设备自动化控制，并在这一过程中，对不同指令进行编辑，从而具备命令实现能力。PLC控制器自出现后，被广泛应用于多个行业，重点倾向于工业控制部分，在PLC控制器出现前，企业需要应用成百甚至上千的继电器，才能完成此种自动化管控系统。而现在，只需要借助编程控制器，就能实现自动化管控功能。经过不断发展与研究，应用简单的编程系统，用户即可根据自身使用需求自行编辑，从而达成企业自动化生产与运输要求。

　　②电机变频调速概述。追溯电机变频调速装置本源，电机变频调速装置，主要由传统的鼠笼式电动机发展而来。对电机变频调速加以分析，电机变频调速亦可称之为变频驱动系统。也就是说，不同的机械设备，能够在变频器的控制下转换不同转速与扭矩，并能在这一过程中，迅速适应不同负载变化，最大限度降低变频调速出现的能耗，降低设备损耗。

　　3 PLC控制器电机变频调速硬件装置设计

　　在电机变频调速器的装置设计工作中，可以选择西门子200系PLC控制器，此控制器系统支持RS485通信，支持CAN通信。同时，应在硬件设计过程中，在PLC控制器与变频器之间增加一个网关，确保CAN通信能够顺利应用。在网关的选择上，本文选取GW ay-2型网关，此网关能够与上述选择RS485、CAN通信结合到一起，并在通信之间实现协议转换。只有在硬件装置选择上，确保硬件装置能够与PLC控制器相结合，从而发挥变频调速功能。

　　4 PLC控制器电机变频调速软件装置设计

　　4.1通信装置设计

　　本文应用MW4变频器，该变频器能够支持CAN通信，其中的CAN通信协议，当通信处于8字节阶段，其中的变频器，所接收的内容为“控制”，“控制”主要指变频器所处的状态。此时的数值，可以根据表格中的“状态”一词进行确认。而上述表格中的“模式”，主要指通信系统中的管控形式。例如，其中的转速控制、转矩控制。在不同的管控形式下，可以对电机的转速值进行设定。其中的“转速设定”，只要在转矩控制下对电机转矩值进行设定即可。表格中的“状态”、“电压”等不同信息，都是变频器的报告，一旦数值出现较大波动，温度、电压发生问题，都能直观呈现故障因素，从而得到故障代码。根据不同的故障代码，可以在最短的时间内找到变频器调速装置出现的故障问题，为维修人员提供精准信息，确保PLC电机变频器调速装置得以稳定运行。

　　4.2通讯程序设计

　　在通讯程序设计过程中，应当根据以电机变频器启动装置为程序设计初始部分。所以，在通讯程序设计过程中，首先应当启动CAN口，并将其分为CAN0、CAN1不同接口，在CAN接口成功启动后，可以借助函数库，为不同数据构建连接。例如，接收数据与发出数据。在应用函数库时，需要根据现有参数、数据长度，根据不同的数据类型，构建正确的连接方式。只有确保数据的正确连接，才能实现数据循环发送，并在最终的数据接收处，对不同的数据进行读取。

　　4.3控制程序设计

　　对MW4变频器加以分析，MW4变频器的控制方式，主要由两种形式组成。其一，为转速控制。其二，为常见的转矩控制。两种不同的控制方式，其中的转矩控制，为常见控制形式，多数的企业在实际的控制过程中应用此种控制方式。要想将PLC控制器与电机变频调速装备更好地结合到一起。在具体的工作之中，首先在应用过程中，采取复位操作方式，并在此种操作完成后，对接收到的“状态”信息进行观察，并以不同的变频器进行形式操作。并在这一过程之中，发送相应“控制字”确保电机变频器处于运行阶段。其次，应在实际的过程中，应根据收集的数据，对现场实际情况加以分析，并对“模式”进行相应的设定。如果将变频器的模式设定为“转速”形式，其中的PLC应获取速度与传感信号，能够遵循转速模式运行。如果电机变频器调速装置设定为“转矩”形式，其中PLC在具体的工作中，应当在最短时间内，将其中的设备参数进行传递，将设备参数传递至变频器，并在这一操作完成后，迅速获得传感器信号值，从而根据“转矩”形式运转。最后，在电机变频器处于转矩形式下，需要主动结合转动方向、超速限制、速度上线等标准。与此同时，应当根据转矩下降斜率，结合不同数据变化，对整个电机变频器调速装置加以管控，从而选择适合的调速形式，确保企业运输工作顺利开展。这也意味着，在具体的工作之中，要基于先进的PLC控制器，将控制器与电机变频器调速装置结合到一起。只有这样，才能提升企业变频调速装置工作效率，确保装置具有稳定运行能力。

　　5结语

　　要想进一步提升企业的运输能力，在实际的工作中应以减少电机输出力矩、降低输入电流为目的，在具体的工作之中，结合先进技术，应用PLC控制器，减少启动惯性等因素，对企业的设备带来的转速冲击，从而在确保合理使用基础上，最大限度延长企业不同设备使用年限，达到节能、降耗目的。基于此，本文以西门子PLC控制器为研究对象，并在这一过程中，基于PLC控制器，对电机变频调速装置进行研究，从软硬件两方面，对设计工作加以分析。只有从多方面考量，才能调控设备速度、节约电能。良好的管控能力，不仅能降低故障率，更能实现安全、稳定运行，对企业工作具有重要作用。时代在不断发展与进步中，不同技术、装置更新升级，只有不断学习，加大研究力度，才能紧跟時代发展，选择适合企业的运行方式，为企业工作保驾护航。

　　参考文献：

　　[1]陈明明.基于PLC控制的电机变频调速装置[J].机械管理开发，2019(3).

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