西門子變頻器下PLC控制程序設(shè)計(jì)探析

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摘要：隨著我國(guó)當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)轉(zhuǎn)變了以往的控制方式，由單臺(tái)電機(jī)控制轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N方式的控制模式。在當(dāng)前時(shí)代下，西門子變頻器plc控制技術(shù)得到了廣泛性的利用，不僅可以構(gòu)成一體化的電機(jī)控制系統(tǒng)，還有助于提升實(shí)際工作效果和工作質(zhì)量。因此實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)西門子變頻器PLC控制的了解以及認(rèn)識(shí)，從不同的角度中優(yōu)化控制系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)模式，從而彰顯現(xiàn)代化的工作效果。

關(guān)鍵詞：西門子變頻器；PLC控制；程序設(shè)置

在進(jìn)行西門子變頻器PLC控制系設(shè)計(jì)入時(shí)，需要結(jié)合變頻器的作用和種類，優(yōu)化PLC程序的控制流程，另外還需要融入先進(jìn)的技術(shù)手段以及信息化操作水平，通過不同設(shè)備控制進(jìn)行有效融入來搭建完整性的操作平臺(tái)，從而使得PLC控制技術(shù)能夠在實(shí)際中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，促進(jìn)我國(guó)科技水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展。

1簡(jiǎn)述西門子變頻器的性能

西門子變頻器不僅符合我國(guó)當(dāng)前科技水平發(fā)展現(xiàn)狀與需求，還有助于節(jié)約能源的浪費(fèi)，在節(jié)約能源的同時(shí)能夠減少對(duì)周邊環(huán)境的污染。隨著我國(guó)當(dāng)前科技水平的不斷提高以及發(fā)展，西門子變頻器的應(yīng)用范圍逐漸朝著廣泛性的方向而不斷發(fā)展，比如在真空爐電機(jī)控制系統(tǒng)中可以對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行有效控制。按照一定的比例速度應(yīng)用于各種功率不同的電機(jī)上，最大程度的便捷了現(xiàn)場(chǎng)操作人的操作，有效提升了生產(chǎn)效率［1］。其次，使用變頻器還有助于電機(jī)變頻調(diào)速，從而保證設(shè)備的平穩(wěn)性運(yùn)行。變頻器還可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的保護(hù)，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。從中可以看出變頻器的運(yùn)用是非常廣泛的，可以應(yīng)用于傳動(dòng)調(diào)速上，也可以用于各種靜止的電源上，根據(jù)實(shí)際工作需求和工作要求進(jìn)行不斷的優(yōu)化以及調(diào)整，從而提升實(shí)際應(yīng)用效果和水平。

2西門子變頻器的種類分析

2.1MicroMasterM系列

MicroMaster440系列，包括MM420簡(jiǎn)易型，MM430風(fēng)機(jī)水泵用，MM440矢量控制變頻器。其中M440變頻器，采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)性能，是一款廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。

2.2G120系列

G120緊湊型變頻器，包括緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，該系列采用控制單元和功率模塊分離的設(shè)計(jì)，功率最大到250kW，以后取代MM4系列。SINAMICSG120C是專門為滿足OEM用戶對(duì)于高性價(jià)比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計(jì)的變頻器，同時(shí)它還具有操作簡(jiǎn)單和功能豐富的特點(diǎn)。這個(gè)系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且安裝快速，調(diào)試簡(jiǎn)便，以及它友好的用戶接線方式和簡(jiǎn)單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO，可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲(chǔ)卡槽。并且可選PROFIBUS，等多種通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡(jiǎn)單地采用PC機(jī)通過USB接口，或者采用BOP-2面板，通過面板操作可以對(duì)變頻器參數(shù)進(jìn)行保存及備份。

2.3S120系列

SINAMICSS120是替換6SE70的高性能變頻器，支持單軸和多軸應(yīng)用，控制單元CU320-2既可以做伺服控制也可以做速度控制。在當(dāng)前時(shí)代下，變頻器的應(yīng)用是非常廣闊的，因此需要相關(guān)研發(fā)人員加強(qiáng)對(duì)變頻器的研究力度，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及調(diào)整，從而充分的發(fā)揮變頻器應(yīng)用的功能。

2.4變頻器的PLC控制

PLC是可編程邏輯控制器，屬于計(jì)算機(jī)發(fā)展的范疇中，被廣泛的用于當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)和控制模塊中。在當(dāng)前時(shí)代下，PLC技術(shù)得到了有效的發(fā)展和進(jìn)步，已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的邏輯控制中，還融入了有關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制方面的功能。為了彰顯出這些功能的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際實(shí)施的過程中需要通過數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)來搭建完整性的電子操作平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)的要求和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)來提升運(yùn)用的質(zhì)量［3］。在PLC技術(shù)實(shí)施過程中可以使用可編程的儲(chǔ)存器，按照儲(chǔ)存器內(nèi)部的各種機(jī)械指令完成邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)的控制，另外還可以通過模擬性或者是數(shù)字化的模式完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出來操控在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中的各種設(shè)備和機(jī)器。對(duì)于PLC技術(shù)的外圍設(shè)計(jì)來說，主要是和工業(yè)設(shè)計(jì)和操作形成一個(gè)完整性的系統(tǒng)，并且還要進(jìn)行功能上的不斷擴(kuò)張和以及創(chuàng)新，通過PLC技術(shù)來完成實(shí)際操作過程。從中可以看出PLC技術(shù)主要是通過各種程序的指令來控制和操作各種機(jī)械設(shè)備，從而使機(jī)械設(shè)備能夠形成一個(gè)完整的體系，更加提高實(shí)際工作效果和工作水平。PLC技術(shù)應(yīng)用是非常廣泛的，可用于邏輯控制領(lǐng)域和數(shù)據(jù)控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)可以運(yùn)用數(shù)據(jù)的采樣和程序的執(zhí)行完成數(shù)據(jù)的輸出，可以劃分為CPU輸入和輸出板塊等等。隨著我國(guó)大型科技水平的不斷進(jìn)步，PLC技術(shù)逐漸朝著小型化的方向而不斷的發(fā)展，更加注重的是PLC技術(shù)本身應(yīng)有的功能。

3西門子變頻器的PLC控制程序設(shè)計(jì)

3.1控制系統(tǒng)分析

在西門子變頻器PLC控制程序設(shè)計(jì)時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)的合理性設(shè)計(jì)，為后續(xù)設(shè)備使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？刂葡到y(tǒng)可分為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和控制器兩個(gè)組成部分，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中需要控制對(duì)象是大石傳送帶和小石傳送帶相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)和其他的設(shè)備等，除了各種電動(dòng)機(jī)和變頻器應(yīng)用之外，還需要控制光感傳感器和光電傳感器來檢測(cè)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況以及在設(shè)備實(shí)施過程中所存在的問題以及偏差。在實(shí)際實(shí)施過程中，要通過PLC技術(shù)利用繼電器和傳感器的本身功能來控制好各個(gè)對(duì)象，防止在設(shè)備后續(xù)運(yùn)行時(shí)存在諸多的偏差以及困擾，降低設(shè)備的運(yùn)用效果。利用PLC技術(shù)首先要進(jìn)行信息的有效性輸入，根據(jù)采集到的信息來明確各個(gè)控制對(duì)象的信息之后，再反饋到控制對(duì)象中，將處理好的信息傳送到上一級(jí)別的監(jiān)控設(shè)備中，之后發(fā)出綜合性的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的綜合性控制。在使用時(shí)需要利用PLC技術(shù)分析不同的指令做好判斷工作，從而為后續(xù)控制工作實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在現(xiàn)場(chǎng)控制實(shí)施時(shí)，除了控制現(xiàn)場(chǎng)功能之外，還需要進(jìn)行控制室的有效處理，融入計(jì)算機(jī)打印機(jī)和其他的監(jiān)控設(shè)備，從而提升實(shí)際工作效果和工作水平，接收PLC所傳遞到的信息同時(shí)要進(jìn)行控制對(duì)象的有效輸出，明確控制對(duì)象的各個(gè)參數(shù)，當(dāng)控制對(duì)象發(fā)出故障警告時(shí)，要發(fā)出相對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，從而方便維修人員適用到現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行有效的處理和應(yīng)對(duì)，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)性運(yùn)行。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)向遵從這一理念更加科學(xué)有序的進(jìn)行日常的設(shè)計(jì)，從而保證控制效果的提升。在這一系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，利用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)變頻器來進(jìn)行頻率的調(diào)節(jié)和控制，利用PLC輸出的模擬性信號(hào)為主要的輸入信號(hào)，變頻器調(diào)速器要對(duì)驅(qū)動(dòng)物料傳送帶進(jìn)行有效控制，還要融入自我保護(hù)功能和電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能，通過接收PLC信號(hào)來保證電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性運(yùn)行。另外還要反饋?zhàn)陨淼墓ぷ鳡顟B(tài)信息，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)要傳遞故障信號(hào)。由于變頻器調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子供電頻率來進(jìn)行實(shí)際工作，因此在實(shí)際實(shí)施時(shí)要保持有限的轉(zhuǎn)差功率，通過高效率和寬范圍的性能來保證系統(tǒng)的平穩(wěn)性。運(yùn)行在實(shí)際工作中要采取較高性能的PLC技術(shù)，根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的概況以及工業(yè)實(shí)施的流程，選擇合適的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集模塊，制定與之匹配的變頻器，提升控制效果和工作質(zhì)量。

3.2PLC控制程序的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)工作中，需要融入step7和博圖編程語言，從而保證控制效果的提高。在實(shí)際實(shí)施過程中，需要在Windows環(huán)境下應(yīng)用于通用的微機(jī)中，這種編程語言不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的廣泛性流通和通信，在后續(xù)工作中，還可以通過某一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的控制，采集多方位的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多方位管理以及融合。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)時(shí)，要采取模塊化的設(shè)計(jì)理念，以模塊化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理以及采集。PLC程序設(shè)計(jì)，主要是對(duì)各種設(shè)備信號(hào)進(jìn)行有效的整合以及分析，明確輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行多方位的控制以及判斷。同時(shí)還需要通過各種設(shè)備的控制來滿足相關(guān)各種任務(wù)的操作需求。除了接受上位PC功能之外，還需進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，根據(jù)不同控制對(duì)象進(jìn)行全過程和全自動(dòng)的積極采樣工作。PLC設(shè)計(jì)程序要分為變頻器設(shè)定和變頻器處理模塊等各個(gè)模塊，要充分發(fā)揮各自的功能，從而起到一體化設(shè)計(jì)和控制的效果，提升實(shí)際運(yùn)用水平和運(yùn)用質(zhì)量。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要任務(wù)要通過開關(guān)信號(hào)的輸入而判斷當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，再控制接觸器和繼電器等，提升現(xiàn)場(chǎng)控制的效果和水平。另外還要接受上機(jī)位的控制命令，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的控制效果，在進(jìn)行變頻器給定模塊處理工作中要確定好變頻器的最終工作模式，通過調(diào)用變頻器來設(shè)置相對(duì)應(yīng)的工作模型。變頻器設(shè)計(jì)模塊要接收由模擬量輸入模塊的傳感器信息而得出來的完整性信號(hào)，之后再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量傳送給變頻器，完成整個(gè)控制過程。

4結(jié)語

在進(jìn)行西門子變頻器PLC控制程序設(shè)計(jì)工作中需要融入先進(jìn)的技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的了解和認(rèn)識(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)控制對(duì)象和控制信息提出優(yōu)化性的解決方案，從而使得性能子變頻器PLC控制程序設(shè)計(jì)能夠在實(shí)際中發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值和效果。為了獲取強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)各行各業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，需要加強(qiáng)對(duì)PLC控制技術(shù)的研發(fā)，推動(dòng)我國(guó)科技水平的不斷進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

［1］祖孝奎.西門子PLC控制變頻器在除塵器引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用［J］.信息周刊，2020，（1）：127-128.

作者:王鍵 單位:南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠