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[摘 要]近年来，论PLC结合变频器调速控制问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了PLC变频器技术特点以及变频器中PLC自动控制技术的应用策略，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就实例分析与系统设计问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]PLC；变频器；调速；控制
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0004-01
1 PLC变频器技术特点分析
1.1 对应用范围较为广泛的特点进行说明
随着时代及科学技术的快速发展，PLC变频器技术日益完善，其适应性明显提升，在工业领域各方面工作中得到广泛应用，例如：邏辑处理，时间控制，温度控制以及位置控制等，同时此技术的使用可以为工业实际生产过程提供更多的有利条件。此外此项技术在高层建筑工程项目中也有所应用，在使用此项技术后使用者可以将电力猫、高速网等接入建筑物中，进而能够随时同他人进行视频及浏览网页信息等。
1.2 对抗干扰能力较强的特点进行说明
PLC制作工艺较为严谨，并且在内部电路中对抗干扰塑料进行了合理应用，上述种种情况使PLC变频器技术具有较强的抗干扰能力。此外PLC同其他控制器相比具有其特殊之处，在发生故障问题时能够在第一时间发出警报，并且能够自动启动诊断程序对故障问题进行判断及解决，为工作人员维修过程提供了更多的信息和数据支持，从此优势可总结出PLC变频器技术具有较高的可靠性。
1.3 对程序编辑较为简便的特点进行分析
PLC变频器控制技术的编程模式为梯形图编程模式，此种模式相对简单，工作人员能够尽快理解和领会，能够在短时间内展开各类工作。与此同时后期PLC自动控制系统的连接方式比较灵活，能够根据实际需求进行拆卸，虽然体积较小但是功能较多，可以对各行业生产提供更多的便利条件。
2 变频器中PLC自动控制技术的应用策略
2.1 PLC模块的选择
变频器中运用PLC自动控制技术，首先面临着选择PLC模块的问题。近年来，市场上出现的变频器种类较多，同时所设置的PLC控制系统也不同。工业生产企业在选择变频器时需要重点了解其PLC模块功能，确保变频器运行的可靠性和稳定性。在工业生产领域使用的变频器需要详细分析PLC模块的工艺特点和控制要求，其中的PLC控制系统一般要考虑机型、I/O模块输入输出点数、存储器容量、电源、通信联网功能、编程功能以及其它特殊控制功能。此外，还需要观测PLC的输入信号类型、电压等级以及接线连接方式，确保选择的PLC模块能够有效的与变频器契合，从而满足工业生产需要。
2.2 通信协议的实现
当PLC自动控制技术在变频器中应用的过程中，最关键应用的就是通信协议，就通信协议自身来说，可以根据差异性的特点将其划分为MOD-BUS通信协议和自由口通信协议两种形式。一般在变频器中，多是采用专用通信协议，指的是变频器与PLC两者之间签订的专用协议，通过有效的应用PLC自动控制技术，就能够实现变频器与PLC自动控制系统中的自动控制，就能够有效的运用变频器。除此之外，人们在分析通信协议的过程中，还应该注重调试通讯效果，通过提高技术方法的合理性和科学性，来增强变频器在应用过程中的稳定性、安全性和可靠性，这样PLC自动控制技术的价值也能够得到更加充分的体现。在一般情况下，生产企业会根据自身生产经营的特点来选择最合适的通信协议，这样变频器在运行的过程中能够保证该技术的控制效率，对企业自身的经济发展具有积极的促进意义。
2.3 自动化控制的实现
变频器自动化控制也是PLC自动控制系统在变频器中的一个重要应用。在实际运用过程中，PLC自动控制技术主要是通过I/O端子来实现自动化控制的效果。PLC自动控制技术主要有两方面的内容，其一是PLC控制系统，其二是I/O端子，这两个角度分别为模拟量端子和PLC连接、数字输入端和PLC连接，其中，模拟量端子和PLC连接的自身并没有端子，它的自动化控制是通过将PLC的扩展模块同变频器模拟量端子相连接而实施的。而数字输入端同PLC连接，则本身带有I/O端子，将PLC同变频器的输入端连接起来，就可以有效实施对变频器的自动化控制了。在实际的工业生产过程中，企业在采取合理的连接方式时，首先需充分考虑PLC系统与变频器的自身特点，通过结合企业生产的需求来对变频器预先设定的频率进行一定的调节，从而可以有效地满足企业生产的各项需求。
3 实例分析与系统设计
3.1 实例概况分析
某工业建筑楼面积1100m2，工位80个，通风电机4个。由于室内通风系统主要依靠工频电源进行控制，为实现室内通风除尘主要采取通风电机。在冬季建筑物室内封闭性较强，通风电机运行不畅，主要是由于室内负压造成的；在夏季建筑整体通风性良好，使通风机不需要太大的风量即可运行。基于这种现状，室内空气有害气体浓度不定，因此相关设计部门提出应用PLC结合变频器实现调速控制系统设计。
3.2 设计方案
基于PLC结合变频器的调速控制系统设计，PLC为主控单元，变频通风机为被控元件，有害气体浓度为主控参数，模糊控制为主要算法。有害气体主要是通过传感器进入PLC内存，并读出其浓度系数，在模糊控制算法处理下进行变频器输出控制，达到调节通风机转速目的，控制气体浓度，达到空气清洁效果。
3.3 硬件选择
3.3.1 PLC选择
在进行系统设计硬件选择时，要结合性价比进行分析，同时结合被控对象I/O点数、扫描功能以及其他工艺需求进行考虑。本次选择的PLC型号为三菱FX2N系列。为更好达到风机控制，保证其精准性和稳定性，定为FX2N-64MR晶体管输出PLC。
3.3.2 变频器选择
主要选择三菱FR-A540变频器。功率为0.4～3.7KW，可进行6Hz时150%转矩输出。拨盘采用数字化形式，使参数设置更便捷。柔性PWM，运行性能更高。
3.3.3 通风机选择
根据本次设计需要为实现有效通风换气，对通风机选择较为慎重。选择四台BF4-72-12型离心通风机，额定功率2.2kW，额定转速600r/min，每台通风机配置Y100L1-4异步电动机一台，GB11544-89标准B-2000型三角皮带2根，65-B2-315风机槽轮1个，28-B2-160电机槽轮1个，RT0201-02电机滑轨2套，RT1201地脚螺栓M24×630、M16×400、M10×220各4套。
3.4 结果分析
通过对设计方案的分析确定，进行系统调速控制方案制定，选择高性能、合理硬件，实现完成系统的设计。该实例项目的设计以复杂的逻輯控制为基础，进行多种功能制定，有效提高了调速控制的稳定性和抗干扰性，使通风机得到高效调控。以变频器为主要控制核心，实现PLC与变频器结合，依据气体浓度进行有效算法控制输出，对电动机转速和整个运行过程进行控制，最终达到通风机安全、节能运行效果。
4 结束语
综上所述，加强对PLC结合变频器调速控制的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的调速控制工作过程中，应该加强对PLC技术关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 毕海婷，任大伟.PLC与变频器的调速自动化在节能工程中的应用分析[J].甘肃联合大学学报（自然科学版）.2017（11）：60-62.
[2] 燕培荣.基于PLC实现的自动化电气控制应用研究[J].科技资讯.2017（01）：115-116.
[3] 李世伟，郑萍，任芳.基于PLC的现代大综合实验系统的设计与实现[J].中国现代教育装备.2016（21）：88-89.
[关键词]PLC；变频器；调速；控制
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0004-01
1 PLC变频器技术特点分析
1.1 对应用范围较为广泛的特点进行说明
随着时代及科学技术的快速发展，PLC变频器技术日益完善，其适应性明显提升，在工业领域各方面工作中得到广泛应用，例如：邏辑处理，时间控制，温度控制以及位置控制等，同时此技术的使用可以为工业实际生产过程提供更多的有利条件。此外此项技术在高层建筑工程项目中也有所应用，在使用此项技术后使用者可以将电力猫、高速网等接入建筑物中，进而能够随时同他人进行视频及浏览网页信息等。
1.2 对抗干扰能力较强的特点进行说明
PLC制作工艺较为严谨，并且在内部电路中对抗干扰塑料进行了合理应用，上述种种情况使PLC变频器技术具有较强的抗干扰能力。此外PLC同其他控制器相比具有其特殊之处，在发生故障问题时能够在第一时间发出警报，并且能够自动启动诊断程序对故障问题进行判断及解决，为工作人员维修过程提供了更多的信息和数据支持，从此优势可总结出PLC变频器技术具有较高的可靠性。
1.3 对程序编辑较为简便的特点进行分析
PLC变频器控制技术的编程模式为梯形图编程模式，此种模式相对简单，工作人员能够尽快理解和领会，能够在短时间内展开各类工作。与此同时后期PLC自动控制系统的连接方式比较灵活，能够根据实际需求进行拆卸，虽然体积较小但是功能较多，可以对各行业生产提供更多的便利条件。
2 变频器中PLC自动控制技术的应用策略
2.1 PLC模块的选择
变频器中运用PLC自动控制技术，首先面临着选择PLC模块的问题。近年来，市场上出现的变频器种类较多，同时所设置的PLC控制系统也不同。工业生产企业在选择变频器时需要重点了解其PLC模块功能，确保变频器运行的可靠性和稳定性。在工业生产领域使用的变频器需要详细分析PLC模块的工艺特点和控制要求，其中的PLC控制系统一般要考虑机型、I/O模块输入输出点数、存储器容量、电源、通信联网功能、编程功能以及其它特殊控制功能。此外，还需要观测PLC的输入信号类型、电压等级以及接线连接方式，确保选择的PLC模块能够有效的与变频器契合，从而满足工业生产需要。
2.2 通信协议的实现
当PLC自动控制技术在变频器中应用的过程中，最关键应用的就是通信协议，就通信协议自身来说，可以根据差异性的特点将其划分为MOD-BUS通信协议和自由口通信协议两种形式。一般在变频器中，多是采用专用通信协议，指的是变频器与PLC两者之间签订的专用协议，通过有效的应用PLC自动控制技术，就能够实现变频器与PLC自动控制系统中的自动控制，就能够有效的运用变频器。除此之外，人们在分析通信协议的过程中，还应该注重调试通讯效果，通过提高技术方法的合理性和科学性，来增强变频器在应用过程中的稳定性、安全性和可靠性，这样PLC自动控制技术的价值也能够得到更加充分的体现。在一般情况下，生产企业会根据自身生产经营的特点来选择最合适的通信协议，这样变频器在运行的过程中能够保证该技术的控制效率，对企业自身的经济发展具有积极的促进意义。
2.3 自动化控制的实现
变频器自动化控制也是PLC自动控制系统在变频器中的一个重要应用。在实际运用过程中，PLC自动控制技术主要是通过I/O端子来实现自动化控制的效果。PLC自动控制技术主要有两方面的内容，其一是PLC控制系统，其二是I/O端子，这两个角度分别为模拟量端子和PLC连接、数字输入端和PLC连接，其中，模拟量端子和PLC连接的自身并没有端子，它的自动化控制是通过将PLC的扩展模块同变频器模拟量端子相连接而实施的。而数字输入端同PLC连接，则本身带有I/O端子，将PLC同变频器的输入端连接起来，就可以有效实施对变频器的自动化控制了。在实际的工业生产过程中，企业在采取合理的连接方式时，首先需充分考虑PLC系统与变频器的自身特点，通过结合企业生产的需求来对变频器预先设定的频率进行一定的调节，从而可以有效地满足企业生产的各项需求。
3 实例分析与系统设计
3.1 实例概况分析
某工业建筑楼面积1100m2，工位80个，通风电机4个。由于室内通风系统主要依靠工频电源进行控制，为实现室内通风除尘主要采取通风电机。在冬季建筑物室内封闭性较强，通风电机运行不畅，主要是由于室内负压造成的；在夏季建筑整体通风性良好，使通风机不需要太大的风量即可运行。基于这种现状，室内空气有害气体浓度不定，因此相关设计部门提出应用PLC结合变频器实现调速控制系统设计。
3.2 设计方案
基于PLC结合变频器的调速控制系统设计，PLC为主控单元，变频通风机为被控元件，有害气体浓度为主控参数，模糊控制为主要算法。有害气体主要是通过传感器进入PLC内存，并读出其浓度系数，在模糊控制算法处理下进行变频器输出控制，达到调节通风机转速目的，控制气体浓度，达到空气清洁效果。
3.3 硬件选择
3.3.1 PLC选择
在进行系统设计硬件选择时，要结合性价比进行分析，同时结合被控对象I/O点数、扫描功能以及其他工艺需求进行考虑。本次选择的PLC型号为三菱FX2N系列。为更好达到风机控制，保证其精准性和稳定性，定为FX2N-64MR晶体管输出PLC。
3.3.2 变频器选择
主要选择三菱FR-A540变频器。功率为0.4～3.7KW，可进行6Hz时150%转矩输出。拨盘采用数字化形式，使参数设置更便捷。柔性PWM，运行性能更高。
3.3.3 通风机选择
根据本次设计需要为实现有效通风换气，对通风机选择较为慎重。选择四台BF4-72-12型离心通风机，额定功率2.2kW，额定转速600r/min，每台通风机配置Y100L1-4异步电动机一台，GB11544-89标准B-2000型三角皮带2根，65-B2-315风机槽轮1个，28-B2-160电机槽轮1个，RT0201-02电机滑轨2套，RT1201地脚螺栓M24×630、M16×400、M10×220各4套。
3.4 结果分析
通过对设计方案的分析确定，进行系统调速控制方案制定，选择高性能、合理硬件，实现完成系统的设计。该实例项目的设计以复杂的逻輯控制为基础，进行多种功能制定，有效提高了调速控制的稳定性和抗干扰性，使通风机得到高效调控。以变频器为主要控制核心，实现PLC与变频器结合，依据气体浓度进行有效算法控制输出，对电动机转速和整个运行过程进行控制，最终达到通风机安全、节能运行效果。
4 结束语
综上所述，加强对PLC结合变频器调速控制的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的调速控制工作过程中，应该加强对PLC技术关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 毕海婷，任大伟.PLC与变频器的调速自动化在节能工程中的应用分析[J].甘肃联合大学学报（自然科学版）.2017（11）：60-62.
[2] 燕培荣.基于PLC实现的自动化电气控制应用研究[J].科技资讯.2017（01）：115-116.
[3] 李世伟，郑萍，任芳.基于PLC的现代大综合实验系统的设计与实现[J].中国现代教育装备.2016（21）：88-89.