摘要：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将电压和频率固定不变的工频交流电源变化成电压和频率可变的交流电源，供给交流电动机实现软起动、变频调速等功能的电能变换控制装置。我们将设计探究基于PLC的变频器多段速控制，通过总体方案设计来确定系统的功能要求，选择软硬件，制定工作方案；然后进行硬件设计，完成输入输出分配以及接线端子的连接；最后通过变频器的参数设定和PLC的程序设计来完成此次多段速控制系统的操作。
　　关键词：PLC；变频器；开关量；参数设定；控制程序
　　直流电动机拖动系统和交流电动机拖动系统先后诞生于19世纪，并成为动力机械的主要驱动装置。在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%的不变速拖动系统采用的是交流电动机，而在需要进行调速控制的拖动系统则基本上采用直流电动机，由于结构上的原因，直流电动机存在寿命短、保养难、易燃易爆等缺点，交流调速系统成为电动机领域主要研究方向之一，它既可以采用继电-接触器构成的控制电路，也可以采用单独变频器构成的控制电路，还可以采用PLC与变频器联机构成的控制电路，而后者可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强[1]，是实现机电一体化的理想控制设备。
　　1 PLC可编程序控制器
　　这是为工业控制应用而设计制造的。早起的可编程序控制器主要是用来代替继电器、接触器实现逻辑控制的，随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
　　2 变频器的应用与发展
　　变频器技术最初的目的主要是为了节能，但是算着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能不断提升，变频器技术也得到了显著发展，变频器市场正以每年超过30%的速度快速增长。变频技术的发展方向是高电压、大容量化、组件模块化、微型化、智能化以及低成本化，多种适宜变频调速的新型电动机正在开发研制之中。这次我们选用的器材是FR-E700系列变频器。
　　3 功能要求
　　本次系统的功能要求是这样的：控制系统只有开关信号，由PLC和变频器构成开环系统，多段速对应频率由变频器输出，运行状态转换由PLC控制。根据这样的功能要求，我们可以选择GX-DEVELOPER-8.52编程软件和GX-Simulator_6仿真软件；并且需要可编程序控制器、电源、按钮、变频器和电动机等硬件。
　　4 硬件设计
　　变频器接线端子分为主电路端子和控制电路端子，主电路端子包括了交流电源输入的R、S、T端子，以及变频器输出的U、V、W端子等等，分别用来连接工频电源和三相异步电动机；控制电路端子包括了用于正转起动和反转起动的STF和STR端子，用于多段速选择的RH、RM、RL端子以及输出停止MRS端子复位RES端子公共端SD端子等等。这部分端子与PLC的输出端进行联接，达到控制的作用[2]。例如：Y001接STF，Y002接STR，当PLC程序运行使Y001主触点闭合时，相当于变频器的STF端子外部开关闭合，变频器驱动电动机正转。同样的如果需要接多段速，将PLC输出的Y点与变频器的控制端子进行联接，PLC输出的COM点与变频器的SD端子进行联接即可。
　　5 程序设计
　　程序这一部分包括变频器的参数设定和PLC的多段速控制程序。FR-E700系列变频器可以用操作面板来设定参数，操作比较方便，对于多段速控制的参数值有：上限频率Pr.1，下限频率Pr.2，基底频率Pr.3，加速时间Pr.7，减速时间Pr.8，操作模式选择Pr.79，1速Pr.4，2速Pr.5，3速Pr.6等等[3]。设置好参数以后就可以根据生产技术要求来编制PLC控制程序功能图了。
　　综上所述，用PLC来控制变频器的多段速是一个结合了软件硬件的综合性实操型工作，在此过程中涉及到了变頻器的端子基础知识，变频器与PLC的联接方法，变频器与工频电源以及三相异步电动机的联接方法，变频器的操作面板基础知识，变频器的参数设置，PLC的编制控制程序功能图等等系统性连贯内容，由于PLC和变频器的品牌型号不同也会带来操作过程中很大的不同，只有大量的积累相关知识才能做到触类旁通，得心应手。
　　参考文献：
　　[1]李洋，蔡润溟，刘荣会.基于PLC结合变频器调速控制的探讨[J]. 自动化控制，2015，1（1）：186.
　　[2]卢梓江. 三菱变频器的实操教学[J].职业与教育，2007，7（9）：85.
　　[3]杨跃宗. PLC 变频器在升降机系统中变频调速的应用[J].机械装备，2017，4（5）：32.
　　作者简介：周如光（1984.7-）男，江苏省常州人，本科，专业：通信工程，