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【摘要】PLC具有高可靠性、强抗干扰能力，且编程相对简单，目前在工业领域中得到了较为广泛的应用。另外，对于工业生产中的运动控制，变频器由于其特有的优点更是受到了工业生产的欢迎。将PLC和变频器组合到一起后形成的PLC-变频器控制系统目前在工业生产等领域中应用颇为广泛，但是其使用过程中难免会遇到一些故障。本文就某PLC-变频器控制系统展开讨论，介绍其典型故障，并探讨解决对策。
【关键词】PLC-变频器；控制系统；故障；对策
伴随着科技的进步，经济的发展，在工业领域中，PLC可编程控制器的运用范围也在逐渐扩增[1]。PLC控制系统有着很好的抗干扰能力以及可编程性，能够有效保证工业企业的安全、高效生产。将PLC与变频器联合到一起后，组合而成的控制系统更是起到了更好的作用。然而，在实际的工业生产以及其他领域中，PLC-变频器控制系统运行期间难免会出现一些问题导致故障产生，针对这类影响正常生产工作的故障，相关学者和研究人员应当对其深入研究，进而有效避免故障的产生。
一、PLC-变频器概述
PLC，也就是可编程逻辑控制器，是一种可以进行编程的控制存储器件，其内部可以存储一系列的程序，完成需要进行的逻辑计算、控制、计数以及定时等指令，并有效模拟生产过程[2]。所谓的变频器，英文简称为VFD，其利用应用变频技术以及微电子技术，能够有效改变电机工作电源的工作频率，进而控制电动机等电力设备，完成工作。
PLC-变频器与电动机组合到一起形成的工作系统，控制性好，工作效率高，节能效果颇为显著。其工作系统如下图1所示。由图可知，各个组成部分彼此间联系较为紧密，一旦任意部分出现问题，必然会导致整个系统的瘫痪，进而严重影响正常的工作生产，所以，必须对其加以分析研究。
二、PLC-变频器典型控制系统
PLC-变频器控制系统主要由PLC、变频器以及编码器等多个设备组成。整个运动控制系统有着控制以及通讯技能，根据实际需要，可以配上合适的网络组建以及各种接口、通讯、输入输出以及冗余模块组件，进而组合而成的系统并不完全相同。但是，根据构成来看，其核心仍然是完全一致的。
PLC-变频器控制系统中包含了PLC处理的实时信息，该系统的主要功能包括两部分，分别是：读取变频器的具体工作状态，根据回读了解变频器状态，能够得知当前控制系统的具体状态，并了解运行中的主要参数；对变频器发出指令，也就是控制，根据系统事先设计好的功能对变频器加以控制，主要包括转速、位置、扭矩等等，最终实现上级闭环控制[3]。
从根本意义上来看，所有运动部件都要受到变频器的控制，通过变频器对运动模式进行选取。另外，变频器可以适当增加一定的编码器，进而达成对底层的实际闭环控制，同时还能够配备含有绝对值含义的编码器，进而实现PLC综合控制，完成迅速切换。
三、PLC-变频器控制系统的典型故障
如果是单一的PLC或是变频器，控制系统相对来说都是较为简单的，整个结构并不复杂，功能也比较单一，所以系统设计出现问题的可能性很低，基本不会频繁出现系统故障。但是，若是将多个变频器组合到一起，形成了一个相对较大、较为复杂的系统，必然会导致故障判断处理、系统操作、动作连接都相对更加复杂，而且，不同层面的软件系统并不是由同一单位制作，更容易出现问题，潜在的逻辑问题一旦爆发，解决起来将会非常困难。下面分别介绍几个较为典型的故障。
（一）PLC硬件组态问题
PLC硬件组态对变频器中的各项参数都进行了规范和定义，所以，必须保证PLC和变频器中的控制程序将接口、输入输出地址、控制字、状态字定义为完全相同的概念，才能保证信息完整，否则，极容易造成信息丢失，若是事态严重，甚至会造成控制混乱、误操作这类严重问题。而且，这类故障并不是非常明显，不容易被发现。如图2所示，为PLC-变频器控制系统中出现过的典型故障例子。
由图可知，PLC在设计时，是将驱动变频器相关的参数长度定义为6PD，但实际变频器的程序设计时，却定义成了10PD，那么发送和接收的信息出现了不对等现象，必然会出现程序错误，错误的信息被传递出去，导致原始信息丢失了一部分，而丢失的数据中又有着故障代码，那么故障也就无从得知。综上所述，PLC和变频器的控制程序对硬件组态定义不对等，那么一部分信息可能丢失，进而PLC无法读取到变频器的故障，从而整个控制系统都无法实现故障的及时检测和处理。
（二）PLC-变频器逻辑判断问题
PLC与变频器之间的配合除了上述问题以外，还存在着其他问题。PLC需要对变频器进行一定的控制，达成这个条件的载体是系统总线，若是出现故障，那么控制系统便能得到相应的信息，并对其进行处理。然而，若是变频器本身出现了故障，其硬件损坏较为彻底，那么可想而知，故障信息也不能相应发出，那么若是仅仅通过变频器自己进行故障诊断，是远远不够的。若是故障信息在传送到控制系统中时，同样也能将变频器的具体状态传送过去，那么两个状态信息综合考虑，便可以得出变频器的实际工作状态。然而，PLC软件开发期间，工作人员常常会将变频器实际状态报告忽视，进而导致逻辑判断出现错误，故障被忽视。
（三）时间控制以及计时问题
为了实现自动控制，必须保证各个动作的时间都受到重点的监控。综合起来，各个动作的完成时间能够保证整个系统的正常运转。若是某个环节出现规定时间内动作没有完成，那么便可以判定出现故障，进入到故障处理机制中。同样的，明确可以探知到的故障也会直接进行处理，并不受到时间监控，这两种功能存在着一定的区别和联系，若是设定程序时没有处理好，很容易导致时间故障监控失效，出现死锁。
针对上文所述的主要故障，可以进行以下处理：进行系统设计时，保证PLC和变频器的各种参数定义完全一致，规范相同，若是设计期间出现问题，要在调试过程中加以处理，保证信息的完整；调试期间若是发现变频器状态没有被设计成逻辑判断条件，要进行合理调整，保证故障检测条件完全；时间监控问题处理相对简单，直接将两种故障判断方法区分开来，保证时间监控正常进行，避免死锁现象。
参考文献
[1]刘普.基于PLC和变频器的港口门座起重机控制系统研究[D].南京理工大学，2014.
[2]李占山.PLC-变频器控制系统的抗干扰[J].机床电器，2009（03）.
[3]胡刚，吕卿.PLC-变频器控制系统典型故障分析[J].交通标准化，2011（16）.
【关键词】PLC-变频器；控制系统；故障；对策
伴随着科技的进步，经济的发展，在工业领域中，PLC可编程控制器的运用范围也在逐渐扩增[1]。PLC控制系统有着很好的抗干扰能力以及可编程性，能够有效保证工业企业的安全、高效生产。将PLC与变频器联合到一起后，组合而成的控制系统更是起到了更好的作用。然而，在实际的工业生产以及其他领域中，PLC-变频器控制系统运行期间难免会出现一些问题导致故障产生，针对这类影响正常生产工作的故障，相关学者和研究人员应当对其深入研究，进而有效避免故障的产生。
一、PLC-变频器概述
PLC，也就是可编程逻辑控制器，是一种可以进行编程的控制存储器件，其内部可以存储一系列的程序，完成需要进行的逻辑计算、控制、计数以及定时等指令，并有效模拟生产过程[2]。所谓的变频器，英文简称为VFD，其利用应用变频技术以及微电子技术，能够有效改变电机工作电源的工作频率，进而控制电动机等电力设备，完成工作。
PLC-变频器与电动机组合到一起形成的工作系统，控制性好，工作效率高，节能效果颇为显著。其工作系统如下图1所示。由图可知，各个组成部分彼此间联系较为紧密，一旦任意部分出现问题，必然会导致整个系统的瘫痪，进而严重影响正常的工作生产，所以，必须对其加以分析研究。
二、PLC-变频器典型控制系统
PLC-变频器控制系统主要由PLC、变频器以及编码器等多个设备组成。整个运动控制系统有着控制以及通讯技能，根据实际需要，可以配上合适的网络组建以及各种接口、通讯、输入输出以及冗余模块组件，进而组合而成的系统并不完全相同。但是，根据构成来看，其核心仍然是完全一致的。
PLC-变频器控制系统中包含了PLC处理的实时信息，该系统的主要功能包括两部分，分别是：读取变频器的具体工作状态，根据回读了解变频器状态，能够得知当前控制系统的具体状态，并了解运行中的主要参数；对变频器发出指令，也就是控制，根据系统事先设计好的功能对变频器加以控制，主要包括转速、位置、扭矩等等，最终实现上级闭环控制[3]。
从根本意义上来看，所有运动部件都要受到变频器的控制，通过变频器对运动模式进行选取。另外，变频器可以适当增加一定的编码器，进而达成对底层的实际闭环控制，同时还能够配备含有绝对值含义的编码器，进而实现PLC综合控制，完成迅速切换。
三、PLC-变频器控制系统的典型故障
如果是单一的PLC或是变频器，控制系统相对来说都是较为简单的，整个结构并不复杂，功能也比较单一，所以系统设计出现问题的可能性很低，基本不会频繁出现系统故障。但是，若是将多个变频器组合到一起，形成了一个相对较大、较为复杂的系统，必然会导致故障判断处理、系统操作、动作连接都相对更加复杂，而且，不同层面的软件系统并不是由同一单位制作，更容易出现问题，潜在的逻辑问题一旦爆发，解决起来将会非常困难。下面分别介绍几个较为典型的故障。
（一）PLC硬件组态问题
PLC硬件组态对变频器中的各项参数都进行了规范和定义，所以，必须保证PLC和变频器中的控制程序将接口、输入输出地址、控制字、状态字定义为完全相同的概念，才能保证信息完整，否则，极容易造成信息丢失，若是事态严重，甚至会造成控制混乱、误操作这类严重问题。而且，这类故障并不是非常明显，不容易被发现。如图2所示，为PLC-变频器控制系统中出现过的典型故障例子。
由图可知，PLC在设计时，是将驱动变频器相关的参数长度定义为6PD，但实际变频器的程序设计时，却定义成了10PD，那么发送和接收的信息出现了不对等现象，必然会出现程序错误，错误的信息被传递出去，导致原始信息丢失了一部分，而丢失的数据中又有着故障代码，那么故障也就无从得知。综上所述，PLC和变频器的控制程序对硬件组态定义不对等，那么一部分信息可能丢失，进而PLC无法读取到变频器的故障，从而整个控制系统都无法实现故障的及时检测和处理。
（二）PLC-变频器逻辑判断问题
PLC与变频器之间的配合除了上述问题以外，还存在着其他问题。PLC需要对变频器进行一定的控制，达成这个条件的载体是系统总线，若是出现故障，那么控制系统便能得到相应的信息，并对其进行处理。然而，若是变频器本身出现了故障，其硬件损坏较为彻底，那么可想而知，故障信息也不能相应发出，那么若是仅仅通过变频器自己进行故障诊断，是远远不够的。若是故障信息在传送到控制系统中时，同样也能将变频器的具体状态传送过去，那么两个状态信息综合考虑，便可以得出变频器的实际工作状态。然而，PLC软件开发期间，工作人员常常会将变频器实际状态报告忽视，进而导致逻辑判断出现错误，故障被忽视。
（三）时间控制以及计时问题
为了实现自动控制，必须保证各个动作的时间都受到重点的监控。综合起来，各个动作的完成时间能够保证整个系统的正常运转。若是某个环节出现规定时间内动作没有完成，那么便可以判定出现故障，进入到故障处理机制中。同样的，明确可以探知到的故障也会直接进行处理，并不受到时间监控，这两种功能存在着一定的区别和联系，若是设定程序时没有处理好，很容易导致时间故障监控失效，出现死锁。
针对上文所述的主要故障，可以进行以下处理：进行系统设计时，保证PLC和变频器的各种参数定义完全一致，规范相同，若是设计期间出现问题，要在调试过程中加以处理，保证信息的完整；调试期间若是发现变频器状态没有被设计成逻辑判断条件，要进行合理调整，保证故障检测条件完全；时间监控问题处理相对简单，直接将两种故障判断方法区分开来，保证时间监控正常进行，避免死锁现象。
参考文献
[1]刘普.基于PLC和变频器的港口门座起重机控制系统研究[D].南京理工大学，2014.
[2]李占山.PLC-变频器控制系统的抗干扰[J].机床电器，2009（03）.
[3]胡刚，吕卿.PLC-变频器控制系统典型故障分析[J].交通标准化，2011（16）.