圖解PLC與變頻器通訊接線，立馬學(xué)會用PLC控制變頻器！

    plc和變頻器是一種包含和包含兩者之間的關(guān)系，plc控制變頻器可以完成一些特定的指令來控制電機(jī)馬達(dá)，plc是一種程序輸入執(zhí)行硬件，變頻器是其中之一。但是PLC比變頻器覆蓋的面積更大，也可以用來控制更多的東西，應(yīng)用范圍更廣，性能更強(qiáng)大，當(dāng)然PLC的控制精度更高。變頻器不能通過編程改變電源的頻率、電壓等參數(shù)，其輸出頻率可以設(shè)定為固定值，也可以由PLC動態(tài)控制。plc是可編程的，用于控制電氣元件或完成功能、通信等工作。

    PLC與變頻器之間的通信需要遵循通用串行接口協(xié)議(USS)，按照串行總線主從通信原則確定接入方式�？偩�可以連接一個主站和最多31個從站，主站根據(jù)通信信息字符的地址選擇從站傳送數(shù)據(jù)，主站不需要它通信，從站本身可以不先傳送數(shù)據(jù)，各從站之間的信息不能直接傳送。

PLC基本結(jié)構(gòu)圖

    PLC可編程控制器的存儲器可分為三種類型：系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和工作數(shù)據(jù)存儲器。

 

1. 系統(tǒng)程序存儲器

    系統(tǒng)程序存儲器用于存儲可編程控制器制造商編寫并固化在ROM中的系統(tǒng)程序，用戶不能直接更改。系統(tǒng)程序的質(zhì)量在很大程度上決定了PLC的性能。

    其內(nèi)容主要包括三部分：第一部分是系統(tǒng)管理程序，主要是控制可編程控制器的運(yùn)行，使整個可編程控制器有序地工作；第二部分是用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序?qū)⒖删幊炭刂破鞯木幊陶Z言變?yōu)闄C(jī)器語言指令，然后由CPU執(zhí)行這些指令；第三部分是標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用．程序。

2、用戶程序存儲器

    根據(jù)控制要求開發(fā)的應(yīng)用程序稱為用戶程序。用戶程序存儲器用于存儲用戶用指定的可編程控制器編程語言編寫的各種用戶程序，以完成特定的控制任務(wù)。

    目前比較先進(jìn)的可編程控制器采用讀寫閃存作為用戶程序存儲器，而且閃存不需要電池備份，即使電視機(jī)掉電，數(shù)據(jù)也不會丟失。

3、工作數(shù)據(jù)存儲器

    工作數(shù)據(jù)存儲器用于存儲工作數(shù)據(jù)，既包括用戶程序中使用的ON/OFF狀態(tài)、數(shù)值數(shù)據(jù)等。在工作數(shù)據(jù)區(qū)，有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。元件映像寄存器用于存儲定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部器件的開關(guān)量、輸出狀態(tài)和ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用于存儲各種數(shù)據(jù)，存儲用戶程序執(zhí)行的ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用于存儲各種數(shù)據(jù)，它存儲了用戶程序執(zhí)行時的一些變量參數(shù)值，以及A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量和數(shù)字運(yùn)算結(jié)果。

變頻器基本結(jié)構(gòu)圖

    變頻器是把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。

plc與變頻器一般有三種連接方法

①利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器PLC的模擬量輸出模塊輸出0～5V電壓信號或4～20mA電流信號，作為變頻器的模擬量輸入信號，控制變頻器的輸出頻率。這種控制方式接線簡單，但需要選擇與變頻器輸入阻抗匹配的PLC輸出模塊，且PLC的模擬量輸出模塊價格較為昂貴，此外還需采取分壓措施使變頻器適應(yīng)PLC的電壓信號范圍，在連接時注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。

②利用PLC的開關(guān)量輸出控制變頻器。PLC的開關(guān)輸出量一般可以與變頻器的開關(guān)量輸入端直接相連。這種控制方式的接線簡單，抗干擾能力強(qiáng)。利用PLC的開關(guān)量輸出可以控制變頻器的啟動／停止、正／反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動、轉(zhuǎn)速和加減時間等，能實現(xiàn)較為復(fù)雜的控制要求，但只能有級調(diào)速。

使用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行連接時，有時存在因接觸不良而誤操作現(xiàn)象。使用晶體管進(jìn)行連接時，則需要考慮晶體管自身的電壓、電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可靠性。另外，在設(shè)計變頻器的輸入信號電路時，還應(yīng)該注意到輸入信號電路連接不當(dāng)，有時也會造成變頻器的誤動作。例如，當(dāng)輸入信號電路采用繼電器等感性負(fù)載，繼電器開閉時，產(chǎn)生的浪涌電流帶來的噪聲有可能引起變頻器的誤動作，應(yīng)盡量避免。

③PLC與RS-485通信接口的連接。所有的標(biāo)準(zhǔn)西門子變頻器都有一個RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用雙線連接，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用對象。單一的RS-485鏈路最多可以連接30臺變頻器，而且根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播信息，都可以找到需要通信的變頻器。鏈路中需要有一個主控制器（主站），而各個變頻器則是從屬的控制對象（從站）。

PLC的變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖

1．按接線圖將線連好后，啟動電源，準(zhǔn)備設(shè)置變頻器各參數(shù)。

2．按“MODE”鍵進(jìn)入?yún)��?shù)設(shè)置模式，將Pr.79設(shè)置為“2”：外部操作模式，啟動信號由外部端子（STF、STR）輸入，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)由外部端子（2、5之間、4、5之間、多端速）輸入。

3．連續(xù)按“MODE”按鈕，退出參數(shù)設(shè)置模式。

4．按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)正轉(zhuǎn)起動運(yùn)行。

5．按下停止按鈕，電動機(jī)停止。

6．按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)反轉(zhuǎn)起動運(yùn)行。

7．按下停止按鈕，電動機(jī)停止。

8. 若在電動正轉(zhuǎn)時按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)先停止后反轉(zhuǎn)；反之，若在電動機(jī)反轉(zhuǎn)時按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)先停止后正轉(zhuǎn)。

plc與變頻器的接線圖

Plc和變頻器通訊方式

1、PLC的開關(guān)量信號控制變頻器

    PLC（MR型或MT型）的輸出點(diǎn)、COM點(diǎn)直接與變頻器的STF（正轉(zhuǎn)啟動）、RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）、輸入端SG等端口分別相連。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動、停止、復(fù)位；也可以控制變頻器高速、中速、低速端子的不同組合實現(xiàn)多段速度運(yùn)行。但是，因為它是采用開關(guān)量來實施控制的，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，也無法實現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。

2、PLC的模擬量信號控制變頻器

    硬件：FX1N型、FX2N型PLC主機(jī)，配置1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴(kuò)展模擬量輸出板；或模擬量輸入輸出混合模塊FX0N-3A；或兩路輸出的FX2N-2DA；或四路輸出的FX2N-4DA模塊等。優(yōu)點(diǎn)：PLC程序編制簡單方便，調(diào)速曲線平滑連續(xù)、工作穩(wěn)定。

    缺點(diǎn)：在大規(guī)模生產(chǎn)線中，控制電纜較長，尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時，線路有較大的電壓降，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3、 PLC采用RS-485通訊方法控制變頻器

    這是使用得最為普遍的一種方法，PLC采用RS串行通訊指令編程。優(yōu)點(diǎn)：硬件簡單、造價最低，可控制32臺變頻器。缺點(diǎn)：編程工作量較大。

4、 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通訊方法控制變頻器

    三菱新型F700系列變頻器使用RS-485端子利用Modbus-RTU協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊。優(yōu)點(diǎn)：Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協(xié)議方式要簡單便捷。缺點(diǎn)：PLC編程工作量仍然較大。

5、 PLC采用現(xiàn)場總線方式控制變頻器

    三菱變頻器可內(nèi)置各種類型的通訊選件，如用于CC-Link現(xiàn)場總線的FR-A5NC選件；用于Profibus DP現(xiàn)場總線的FR-A5AP（A）選件；用于DeviceNet現(xiàn)場總線的FR-A5ND選件等等。三菱FX系列PLC有對應(yīng)的通訊接口模塊與之對接。

    優(yōu)點(diǎn)：速度快、距離遠(yuǎn)、效率高、工作穩(wěn)定、編程簡單、可連接變頻器數(shù)量多。缺點(diǎn)：造價較高。

6、采用擴(kuò)展存儲器

    優(yōu)點(diǎn)：造價低廉、易學(xué)易用、性能可靠 缺點(diǎn)：只能用于不多于8臺變頻器的系統(tǒng)。

plc和變頻器通訊接線圖

 

相關(guān)鏈接：三菱變頻器與PLC通訊操作實例

          匯川IS620P伺服驅(qū)動器與H3U系列PLC之間使用CANLink通訊時的故障處理