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摘要：PLC自动控制技术是一种可以被广泛应用到工业生产领域的可编辑逻辑控制器，尤其是PLC自动控制技术在电气工程领域有着十分广泛的应用范围与发展空间，其对推动我国变频技术在新时期的高速发展做出了重要贡献，有可能在将来彻底取代变频器中传统的直流调速技术。由于变频器在运行过程中过于依赖人工的控制，而变频器在使用过程中所具备的人机互动功能却很难满足社会发展需求，所以变频技术发展中要通过融合PLC自动控制技术来有效弥补其数据分析处理能力薄弱的弊端，使变频器在运行中所具备的人机互动功能可以满足社会发展要求，这样才能确保我国变频技术在新时期可以更好的服务于国民经济的稳定发展。
关键词：变频器；PLC自动控制技术；应用
1.PLC自动控制技术分析
1.1工作原理
PLC是可编程逻辑控制器的英文简称。PLC是上个世纪60年代开始出现并逐步推广应用的以计算机技术为核心的工业控制性装置，主要是为工业控制服务。PLC可以比作是一个小型的适合工业环境的计算机，在各种工业过程控制、生产线自动控制以及机电一体化控制中都起到了关键性作用，因此PLC是工业自动化控制领域非常重要的一门技术。PLC与常见的计算机硬件系统基本一样，由中央处理单元（CPU）、存储器以及输入输出电路等主要结构组成，其软件系统一般包括用户程序和系统程序两部分，PLC的主要功能是能够实现顺序编程，采用的是循环扫描工作方式，整个工作流程可以分为三个阶段：第一步，输入采样。PLC可以通过扫描将输入端通断状态进行读取，并传输到存储器（输入映像）中；第二步，执行程序。PLC会按照顺序程序逐条执行指令，从存储器中读取有关元件的通断状态，然后按照用户编辑的程序命令进行逻辑运算，再将运输结果存入到存储器（输入映像）中；第三步，输入刷新。PLC将存储器中的运算结果以控制信号的方式向外输出，驱动输出设备执行结果。PLC的工作原理并不复杂，主要以循环、连续、逐条扫描以及执行程序的方式进行，当全部输入、输出状态改变后完成一个扫描周期。
1.2技术特点
PLC具有高可靠性、通用性以及强抗干扰性优点。PLC选用优质器材，采用先进的抗干扰技术和材料，融入了实时监控技术、故障诊断技术以及冗余技术，良好的综合设计使得其稳定性特别高，同时诸多生产厂家都开发了各种系列化产品，满足不同用户需求，组成所需要的控制系统。此外，PLC编程简单，一般采用梯形图语言，形象直观，容易掌握，现场改变程序也比较简单，携带安装维修方便，硬件接线少，很适合工程操作人员使用。
2.变频器分析
2.1工作原理
变频器的作用在于将工频电源变换成各种频率的交流电源，以此实现电机的变速运行。变频器主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路以及其它周边电路组成。整流电路主要是对电网交流电源进行整流，直流中间电路会对整流电路的输出进行平滑滤波，而逆变电路发挥的作用最大，负责将直流中间电路输出的直流电压（电流）转换为具有所需频率的交流电压（电流）。变频器主控制电路中心有一个高性能的微处理器，通过接口电路收集各种检测信号和参数设定值，对输入的信号进行处理，同时具备加减速速率调节功能和运算处理能力。
变频器逆变电路的换流主要依靠驱动电路提供驱动信号，而电动机的工作状态会由信号检测电路反馈给微处理器，经过微处理器处理后转换并传输给各部分电路所需要的控制信号，达到控制变频输出的目的。在工程实际运用中，变频器的种类很多，但是工作原理基本相似，但是在具体的结构设计上会根据实际需要有所区别。
2.2技术特点
变频器的响应功能特别灵敏，由于变频器采用了单片机控制，特别是许多变频器都安装高速数字信号处理器即DSP，其转速调整响应速度特别快。同时，由于实际控制方式不同，变频器之间的转速与转矩特性差异很大，采用矢量控制是为了更好地保证转矩的精准控制。变频器具有与电机参与自动调整的能力，操作也比较简单，再加上其具有模糊逻辑加减功能，能够自动根据电机负载和制动计算减速和减速时间，还可以自动选择操作参数，从而实现多段转速功能。
3.变频器中PLC自动控制技术的实现
3.1变频器中PLC模块的选择
在变频器中运用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是需要重点了解其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。
3.2变频器与PLC的连接
（1）基于通信协议的连接。现阶段，连接PLC与变频器最常用的方式就是利用通信协议。PLC可以通过通信协议来实现对变频器的有效控制。由于PLC自身携带强大的通信功能，在实际操作变频器与PLC之间的通信连接时方式也比较多，例如单主站方式、多主站方式、远程通信方式以及自由端口通信等。单主站方式中PC是唯一主站，能够有效实现点对点通信和参数解调器进行连接，自由端口通信协议连接是最常用的连接方式，PLC与变频器使用自由端口通信协议可以实现通信自由程序控制，同时实现不同型号变频器之间的通信。目前在工业生产领域变频器与PLC通常都采用的是自由端口通信模式。
（2）变频器端子与PLC系统连接。为了实现PLC与变频器的融合使用，发挥出变频器对电机的强大调速控制功能，处理通过通信协议的方式连接以外，还可以直接采用硬件连接的方式，将变频器端子与PLC系统进行连接。现阶段，关于变频器端子与PLC系统连接的方式主要有两种：模拟量端子与PLC连接；数字输入端子与PLC连接。具体运用PLC系统时需要根据变频器的特点以及实际生产需要，其中采用数字输入端子连接能够有效地控制变频器，实时对变频器设定的频率进行调节，并且可以获得更多的预定频率。
3.3变频器中PLC自动控制技术运用案例
如图所示，实现PLC控制技术的具体控制采取以下方法：
第一步，用转换开关实现手动、自动的切换。
第二步，手动时由按钮分别控制2台电机的启动、停止。
第三步，自动时，变频器一控二异步切换，先用变频器控制M1启动调速，当变频器达50Hz时延时1min水压力还在下限，把M1切换到工频运行，而变频器控制M2启动调速；压力上升，当压力到达上限，延时30s水压力还在上限，电机M1停机；当压力降至下限时，又使电机M2频率为50Hz，延时1min水压力还在下限，把M2切换工频运行，而变频器控制M1启动调速。如此反复使水压恒定。停止时，M1和M2同时停机。第四步，自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接设置管道的压力值。
变频器中融入PLC自动控制技术的案例很多，相关的系统研发也比较成熟，文章在此以基于PLC的电机变频调速系统设计为例，分析变频器中PLC自动控制技术的具体运用。目前，随着电子技术与控制技术的不断进步，交流变频调速的方式逐渐在工业生产领域推广应用。而交流变频调速就要建立在强大的PLC功能上，电机变频调速需要对PLC进行编程，建立PLC与变频器之间的有效连接，然后运用组态软件构建完整的人际交互界面，来实现PLC对变频器电机的自动控制功能。电机变频调速系统就是采用PLC与变频器的联合使用实现对电机的度、调速控制，在变频器中设置好不同的输出频率，然后将PLC与变频器连接起来，设计PLC编程来对变频器的输出进行控制，进而达到控制电机转速的目的。工作人员只需要在PLC输入按键中进行操作，就可以分别控制电机的正反转以及挡位控制，并且通过组态软件还可以实现对电机的实时监控。
结语
综上所述，PLC自动控制技术在变频器的应用中不仅可以弥补其功能上的缺陷，同时也对提高变频器在运行中的整体效率与控制效果有着重要作用，确保变频器与PLC自动控制技术的融合应用可以满足工业生产领域需求。
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].机电信息，2013（15）：159.
[2]郭传奇.PLC自动控制技术在变频器中的应用研究[J].数字技术与应用，2014（05）：33-38.