冶金工程中变频器与PLC通讯探讨

冶金工程中变频器与PLC通讯探讨

刘荣虎

（华北水利水电大学物理与电子学院，450046）

摘要：现如今，随着会的进步和经经济的增长，冶金工程项目受到了广泛的关注，多数冶金工程项目中都需要借助变频运行模式提升运行质量，将其和PLC建立通讯联系，能在完善控制效率的基础上优化控制效果。本文简要分析了冶金工程变频器主体构成和旁路系统，并对PLC通讯控制系统予以讨论，仅供参考。

关键词：冶金工程；变频器；PLC通讯

引言

在冶金工程中，许多核心、关键设备都使用了变频运行方式，如，环冷机、圆辊、水泵等相关设备。从变频控制层面看，在传统DI、DO通道控制中都设置了现场总线，同时，还连接了通讯接口、通讯模块，这为设备的运行提供了一种非常科学的变频控制方式，即变频通讯与PLC通讯方式。将两者融合起来，能够更加灵活地控制变频器，实现能耗控制。

1冶金工程变频器系统

1.1总体结构

第一，触屏。主要是对数据进行交互处理，能有效实现信息发布和接收，并且能建立良好的信息传递和管理工序，有效为后期输入控制项目的全面优化提供保障。值得一提的是，触屏还能监测实时控制情况的基本信息，并且查询历史信息以及错误信息，保证相关信息数据都能实现实时查询和输出。使用人员在利用触屏机芯能够在数据交互控制的过程中，就能完成数据汇总管理。第二，PLC总线体系，其整体性能较好，能有效在高压变频器控制管理系统作用下完成具体工作流程，并且整合高频变压器电气逻辑处理效果，维护执行机构运行效率，也为后续通讯管理工作的全面落实创设良好的逻辑空间。另外，在整个电机运行过程中，要保证运行流程和对外通讯接口连接的完整性，维护保护模块、运行监测模块等。第三，控制器主要是为PLC总线运行提供相应的辅助环境，并且能对变频器予以控制，应用具体工作指令和故障分析模块对具体问题进行具体分析，将故障信息显示在相应结构中，就能提升管理工作的基本效果。

1.2旁路系统

在冶金工程项目运行过程中，高电压的运行主要是依托电压隔离开关和真空接触仪器，能维持较为有效的电机运行效率，并且确保变频运转的完整性。另外，高压电源在实际应用的过程中，也能直接应用真空基础仪器进行引动管理。旁路系统的运行体系要将PLC总线作为系统逻辑运算的控制核心，维护系统控制效率和运行效果。一旦变频器出现问题和故障，就要立即停止工作，有效完成自动切换，若是变频运行转变为工频旁路系统运行，则能有效消除故障问题。也就是说，将高压变频器转变为变频模式进行集中处理和操作，就能维持电机生产工作的全面运行，优化管控效率和整体操作流程的完整性。

2冶金工程PLC控制系统

2.1PLC开关量信号

从PLC通讯系统的总体情况看，PLC数据信息的输出，高转速、低转速等运行与输入、输出端口连接起来，这样，高压变频器就能够直接启动或者是处于初始化，同时，还能在变频器运行时，实现高低速各组合的切换，从而保证变频器在具体工作中能够多段速的转换运行。但在PLC控制系统中，主要是利用开关量来管控，所以，在调整过程中的速度曲线并不是呈连续下滑的趋势，要对速度进行精细化调整，难以实现。由此可见，利用PLC开关量信号对调节速度进行准确控制需要进一步提升，实用性不高。

2.2PLC模拟信号

利用PLC模拟量进行变频器的控制，其优点主要是PLC控制程序的实际变成较为简单，并且使用起来也比较方便，且调节速度呈现的曲线一般为平滑连续曲线，这样整个控制系统可以平稳的运行。然而PLC模拟信号控制的缺点也比较明显，主要是因为该控制方式所需的控制缆线较长，尤其是DA模块应用电压信号进行输出时，线路常常会出现电压降低问题，这样就容易是系统可靠性下降，此外借助PLC模拟信号控制的方法，造价也往往比传统的扩展式通讯系统要高出许多，经济性比较差。

3PLC通讯系统的实际应用

PLC控制系统是在传统顺序控制器的基础上，引入了计算机技术等现代化技术的一种新的控制装置，该种信息装置的出现，主要是为了弥补传统继电器、记时等顺序控制功能中存在的不足，构建灵活性较强、实用性更高的控制系统。该系统的通用性强、使用起来十分方便、使用面积非常广泛、抗干扰性强。将该种通讯系统应用到变频控制器中，能够实现如下几种功能：（1）依据主程序的具体情况，来调整各子程序的运行方式。（2）将PLC总线接通电源，该程序就会自动切换到初始化模块，并会对通讯接口进行相关设置，从而使通讯结构能够更好实现PLC和控制器的通信，并能有效解决PLC或者是主控器中出现的各类故障问题。（3）利用PLC系统逻辑功能，标示出各系统的状态，如系统准备就绪、请求下一步指令等等。（4）对于系统故障问题，可以借助故障分析模块，将控制器传输到PLC通讯系统，并翻译系统中有关的信息数据，将经过翻译的数据在触摸屏中显示出来。另外，利用模拟量系统能够对外部数据信息进行收集，并将其转变为变频信号，最后显示在触摸显示屏上。（5）步进控制功能。步进控制功能也就是借助步进指令对各道加工工序进行控制的程序，只有当上一道工序完成后，才能开始下一道工序的控制，通过这样的方式，弥补传统通过硬件构成的步进控制方式，为广大用户提供更多位移寄存器，能够将由时间、计数器等为转步要素的步进控制。PLC借助移位寄存器就能够实现步进控制功能。此外，还有一些PLC设置有专门的步进控制系统，使编程更为方便。（6）PLC控制系统所涵盖的功能比较多，如温度显示功能、远程读取功能等等。

结语

综上所述，PLC通讯在变频器的应用中价值显著。应用PLC处理外部获取的信息数据，可以实现工频到变频模式间的相互切换，利用PLC通讯有助于提升变频控制系统的科学性、合理性与先进性，同时新型的控制体系满足冶金生产这一复杂的生产行业，进而为行业的发展提供重要帮助。

参考文献

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