基于變頻器與PLC通訊的精簡設計

　　(2) 變頻器控制的PLC指令規(guī)格

　　如表3所示。

　　(3) 變頻器運行監(jiān)視的PLC語句表程序示例及注釋

　　LD M8000 運行監(jiān)視；

　　EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10：運行監(jiān)視指令；K0：站號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)視站號為0的變頻器的轉(zhuǎn)速(頻率)。

　　(4) 變頻器運行控制的PLC語句表程序示例及注釋

　　LD X0 運行指令由X0輸入；

　　SET M0 置位M0輔助繼電器；

　　LD M0

　　EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11：運行控制指令； K0：站號0；HFA：運行指令(見表1)； H02：正轉(zhuǎn)指令(見表1)。

　　AND M8029 指令執(zhí)行結束；

　　RST M0 復位M0輔助繼電器。

　　指令解釋：PLC向站號為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

　　LD X3 參數(shù)讀取指令由X3輸入；

　　SET M2 置位M2輔助繼電器；

　　LD M2

　　EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10：變頻器參數(shù)讀取指令； K3：站號3；K2：參數(shù)2-下限頻率(見表2)； D2：PLC讀取地址(數(shù)據(jù)寄存器)。

　　OR RST M2 復位M2輔助繼電器。

　　指令解釋：PLC一直讀取站號3的變頻器的2號參數(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

　　LD X1 參數(shù)變更指令由X3輸入；

　　SET M1 置位M1輔助繼電器；

　　LD M1

　　EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13：變頻器參數(shù)寫入指令；K3：站號3；K7：參數(shù)7-加速時間(見表2)；K10：寫入的數(shù)值。

　　EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13：變頻器參數(shù)寫入指令；K3：站號3；K8：參數(shù)8-減速時間(見表2)； K10：寫入的數(shù)值。

　　AND M8029 指令執(zhí)行結束；

　　RST M1 復位M1輔助繼電器。

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

　　3、三菱PLC控制變頻器的各種方法綜合*述與對比

　　3.1 PLC的開關量信號控制變頻器

　　PLC(MR型或MT型)的輸出點、COM點直接與變頻器的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)多段速度運行。但是，因為它是采用開關量來實施控制的，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，也無法實現(xiàn)精細的速度調(diào)節(jié)。這種開關量控制方法，其調(diào)速精度無法與采用擴展存儲器通訊控制的相比。

　　3.2 PLC的模擬量信號控制變頻器

　　硬件：FX1N型、FX2N型PLC主機，配置1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴展模擬量輸出板； 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： 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： 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。另外，從經(jīng)濟角度考慮，如控制8臺變頻器，需要2塊 FX2N-4DA模塊，其造價是采用擴展存儲器通訊控制的5～7倍。

　　3.3 PLC采用RS-485無協(xié)議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：硬件簡單、造價最低，可控制32臺變頻器。

　　缺點：編程工作量較大。從本文的第二章可知：采用擴展存儲器通訊控制的編程極其簡單，從事過PLC編程的技術人員只要知道怎樣查表，僅僅數(shù)小時即可掌握，增加的硬件費用也很低。這種方法編程的輕松程度，是采用RS-485無協(xié)議通訊控制變頻器的方法所無法相比的。

　　3.4 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進行通訊。

　　優(yōu)點： 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： PLC編程工作量仍然較大。

　　3.5 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有對應的通訊接口模塊與之對接。

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

　　缺點： 造價較高，遠遠高于采用擴展存儲器通訊控制的造價。

　　綜上所述，PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉、易學易用、性能可靠的優(yōu)勢； 若配置人機界面，變頻器參數(shù)設定和監(jiān)控將變得更加便利。

　　1臺PLC和不多于8臺變頻器組成的交流變頻傳動系統(tǒng)是常見的小型工業(yè)自動化系統(tǒng)，廣泛地應用在小型造紙生產(chǎn)線、單面瓦楞紙板機械、塑料薄膜生產(chǎn)線、印染煮漂機械、活套式金屬拉絲機等各個工業(yè)領域。采用簡便控制方法，可以使工程方案擁有通訊控制的諸多優(yōu)勢，又可省卻RS-485數(shù)據(jù)通訊中的諸多繁雜計算，使工程質(zhì)量和工作效率得到極大的提高。但是，這種簡便方法也有其缺陷：它只能控制變頻器而不能控制其它器件；此外，控制變頻器的數(shù)量也受到了限制。

　　4、結束語

　　本文較為詳細地介紹了PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的簡便方法，并綜合*述了三菱PLC控制變頻器的各種方法。深入了解這些方法，有助于提高交流變頻傳動控制系統(tǒng)設計的科學性、先進性和經(jīng)濟性。讀者可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，選擇合適的方案。本文重點介紹的簡便方法盡管有其缺陷，但仍不失為一種有推廣價值的好方法。

參考文獻:

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