圖解PLC與變頻器通訊接線，立馬學(xué)會(huì)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(lái)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(lái)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(guò)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(dòng)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(gè)主站和最多31個(gè)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(chǔ)器可分為三種類型：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

1. 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器

    系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)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(gè)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(guò)用戶指令解釋程序?qū)⒖删幊炭刂破鞯木幊陶Z(yǔ)言變?yōu)闄C(jī)器語(yǔ)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(chǔ)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(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶用指定的可編程控制器編程語(yǔ)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(chǔ)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(huì)丟失。

3、工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

    工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)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(chǔ)定時(shí)器、計(jì)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(chǔ)各種數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)用戶程序執(zhí)行的ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用于存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，它存儲(chǔ)了用戶程序執(zhí)行時(shí)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(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)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(duì)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(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)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(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(jiǎn)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(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。

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(gè)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(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)接線圖

1．按接線圖將線連好后，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)。

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(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�是采用開關(guān)量來(lái)實(shí)施控制的，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，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(zhǎng)，尤其是DA模塊采用電壓信號(hào)輸出時(shí)，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(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(chǎng)總線的FR-A5NC選件；用于Profibus DP現(xiàn)場(chǎng)總線的FR-A5AP（A）選件；用于DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的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和變頻器通訊接線圖

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