PLC控制器與變頻器的連接和通訊方式

　　一，PLC 與變頻器的三種連接方法

　?。?）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(hào)或4～20mA電流信號(hào)，作為變頻器的模擬量輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率。這種控制方式接線(xiàn)簡(jiǎn)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(jià)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(hào)范圍，在連接時(shí)注意將布線(xiàn)分開(kāi)，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。

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

　　使用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行連接時(shí)，有時(shí)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(shí)，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(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)，還應(yīng)該注意到輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)，有時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載，繼電器開(kāi)閉時(shí)，產(chǎn)生的浪涌電流帶來(lái)的噪聲有可能引起變頻器的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避免。

　?。?）PLC與RS-485通信接口的連接。所有的標(biāo)準(zhǔn)西門(mén)子變頻器都有一個(gè)RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用雙線(xiàn)連接，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用對(duì)象。單一的RS-485鏈路最多可以連接30臺(tái)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(gè)主控制器（主站），而各個(gè)變頻器則是從屬的控制對(duì)象（從站）。

PLC的變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接線(xiàn)圖

　　1．按接線(xiàn)圖將線(xiàn)連好后，啟動(dòng)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(dòng)信號(hào)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(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)運(yùn)行。

　　5．按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止。

　　6．按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)運(yùn)行。

　　7．按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止。

　　8. 若在電動(dòng)正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動(dòng)機(jī)先停止后反轉(zhuǎn)；反之，若在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動(dòng)機(jī)先停止后正轉(zhuǎn)。

　　二，PlC和變頻器通訊方式

　　1、PLC的開(kāi)關(guān)量信號(hào)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(dòng)）、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(guò)程序控制變頻器的啟動(dòng)、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(shí)現(xiàn)多段速度運(yùn)行。但是，因?yàn)樗遣捎瞄_(kāi)關(guān)量來(lái)實(shí)施控制的，其調(diào)速曲線(xiàn)不是一條連續(xù)平滑的曲線(xiàn)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。

　　2、PLC的模擬量信號(hào)控制變頻器

　　硬件：FX1N型、FX2N型PLC主機(jī)，配置1路簡(jiǎn)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(jiǎn)單方便，調(diào)速曲線(xiàn)平滑連續(xù)、工作穩(wěn)定。

　　缺點(diǎn)： 在大規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)中，控制電纜較長(zhǎng)，尤其是DA模塊采用電壓信號(hào)輸出時(shí)，線(xiàn)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(jiǎn)單、造價(jià)最低，可控制32臺(tái)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(wú)協(xié)議方式要簡(jiǎn)單便捷。 缺點(diǎn)： PLC編程工作量仍然較大。

　　5、 PLC采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式控制變頻器

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

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

　　6、采用擴(kuò)展存儲(chǔ)器

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

PLC與變頻器接線(xiàn)圖

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