PLC控制變頻器的幾種方法

1、引言

在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應(yīng)用，并且產(chǎn)生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法，其中采用RS-485通訊方式實(shí)施控制的方案得到廣泛的應(yīng)用：因?yàn)樗垢蓴_能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)且造價(jià)低廉。但是，RS-485的通訊必須解決數(shù)據(jù)編碼、求取校驗(yàn)和、成幀、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)、超時(shí)處理和出錯(cuò)重發(fā)等一系列技術(shù)問題，一條簡單的變頻器操作指令，有時(shí)要編寫數(shù)十條PLC梯形圖指令才能實(shí)現(xiàn)，編程工作量大而且繁瑣，令設(shè)計(jì)者望而生畏。

本文介紹一種非常簡便的三菱FX系列PLC通訊方式控制變頻器的方法：它只需在PLC主機(jī)上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊；在PLC的面板下嵌入一塊造價(jià)僅僅數(shù)百元的“功能擴(kuò)展存儲(chǔ)盒”，編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令，即可實(shí)現(xiàn)8臺(tái)變頻器參數(shù)的讀取、寫入、各種運(yùn)行的監(jiān)視和控制，通訊距離可達(dá)50m或500m。這種方法非常簡捷便利，極易掌握。本文以三菱產(chǎn)品為范例，將這種“采用擴(kuò)展存儲(chǔ)器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹。

2、三菱PLC采用擴(kuò)展存儲(chǔ)器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置

2.1系統(tǒng)硬件組成

FX2N系列PLC(產(chǎn)品版本V3.00以上)1臺(tái)(軟件采用FX-PCS/WIN-CV3.00版)；FX2N-485-BD通訊模板1塊(最長通訊距離50m)；

或FX0N-485ADP通訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(最長通訊距離500m)；

FX2N-ROM-E1功能擴(kuò)展存儲(chǔ)盒1塊(安裝在PLC本體內(nèi))；

帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(tái)(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，總數(shù)量不超過8臺(tái)；三菱所有系列變頻器的通訊參數(shù)編號(hào)、命令代碼和數(shù)據(jù)代碼相同。)；

RJ45電纜(5芯帶屏蔽)；

終端阻抗器(終端電阻)100Ω；

選件：人機(jī)界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺(tái)。

2.2硬件安裝方法

(1)用網(wǎng)線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進(jìn)行壓接；另一頭則按圖1～圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板，未使用的2個(gè)P5S端頭不接。

(2)揭開PLC主機(jī)左邊的面板蓋,將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴(kuò)展存儲(chǔ)器安裝后蓋上面板。

(3)將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口，網(wǎng)絡(luò)末端變頻器的接受信號(hào)端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以消除由于信號(hào)傳送速度、傳遞距離等原因，有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。

2.3變頻器通訊參數(shù)設(shè)置

為了正確地建立通訊，必須在變頻器設(shè)置與通訊有關(guān)的參數(shù)如“站號(hào)”、“通訊速率”、“停止位長/字長”、“奇偶校驗(yàn)”等等。變頻器內(nèi)的Pr.117~Pr.124參數(shù)用于設(shè)置通訊參數(shù)。參數(shù)設(shè)定采用操作面板或變頻器設(shè)置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進(jìn)行。

2.4變頻器設(shè)定項(xiàng)目和指令代碼舉例

2.5變頻器數(shù)據(jù)代碼表舉例

2.6PLC編程方法及示例

(1)通訊方式

PLC與變頻器之間采用主從方式進(jìn)行通訊，PLC為主機(jī)，變頻器為從機(jī)。1個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有一臺(tái)主機(jī)，主機(jī)通過站號(hào)區(qū)分不同的從機(jī)。它們采用半雙工雙向通訊，從機(jī)只有在收到主機(jī)的讀寫命令后才發(fā)送數(shù)據(jù)。

(2)變頻器控制的PLC指令規(guī)格

(3)變頻器運(yùn)行監(jiān)視的PLC語句表程序示例及注釋

LDM8000運(yùn)行監(jiān)視；

EXTRK10K0H6FD0EXTRK10：運(yùn)行監(jiān)視指令；K0：站號(hào)0；H6F：頻率代碼(見表1)；D0：PLC讀取地址(數(shù)據(jù)寄存器)。

指令解釋：PLC一直監(jiān)視站號(hào)為0的變頻器的轉(zhuǎn)速(頻率)。

(4)變頻器運(yùn)行控制的PLC語句表程序示例及注釋

LDX0運(yùn)行指令由X0輸入；

SETM0置位M0輔助繼電器；

LDM0EXTRK11K0HFAH02EXTRK11：運(yùn)行控制指令；K0：站號(hào)0；HFA：運(yùn)行指令H02：正轉(zhuǎn)指令。

ANDM8029指令執(zhí)行結(jié)束；

RSTM0復(fù)位M0輔助繼電器。

指令解釋：PLC向站號(hào)為0的變頻器發(fā)出正轉(zhuǎn)指令。

(5)變頻器參數(shù)讀取的PLC語句表程序示例及注釋

LDX3參數(shù)讀取指令由X3輸入；

SETM2置位M2輔助繼電器；

LDM2EXTRK12K3K2D2EXTRK10：變頻器參數(shù)讀取指令；K3：站號(hào)3；K2：參數(shù)2-下限頻率；D2：PLC讀取地址(數(shù)據(jù)寄存器)。

ORRSTM2復(fù)位M2輔助繼電器。

指令解釋：PLC一直讀取站號(hào)3的變頻器的2號(hào)參數(shù)-下限頻率。

(6)變頻器參數(shù)寫入的PLC語句表程序示例及注釋

LDX1參數(shù)變更指令由X3輸入；

SETM1置位M1輔助繼電器；

LDM1EXTRK13K3K7K10EXTRK13：變頻器參數(shù)寫入指令；K3：站號(hào)3；K7：參數(shù)7-加速時(shí)間；K10：寫入的數(shù)值。

EXTRK13K3K8K10EXTRK13：變頻器參數(shù)寫入指令；K3：站號(hào)3；K8：參數(shù)8-減速時(shí)間；K10：寫入的數(shù)值。

ANDM8029指令執(zhí)行結(jié)束；

RSTM1復(fù)位M1輔助繼電器。

指令解釋：PLC將站號(hào)3的變頻器的7號(hào)參數(shù)-加速時(shí)間、8號(hào)參數(shù)-減速時(shí)間變更為10。

3、三菱PLC控制變頻器的各種方法綜合評(píng)述與對(duì)比

3.1PLC的開關(guān)量信號(hào)控制變頻器