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三菱PLC通讯方式控制变频器的方法

发布时间:2013-09-28 来源:王晨 类型:技术指导 人浏览
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三菱PLC通讯方式控制变频器的方法

导读:

在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用,

 

三菱PLC通讯方式控制变频器的方法

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    在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用,因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是,RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列的技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏。

    现介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS485通讯模块,在PLC的面板下嵌入一块造价仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达500M50M。这种方法非常简捷,极易掌握。现以三菱门口为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一个简单介绍。

1.三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置1.1系统硬件组成FX2N系列PLC(门口版本V3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-CV 3.00版);FX2N-485-BD通讯模(最长通讯距离50M;FX0N-485ADP通讯模块1+FX2N-CNV-BD1块(最长通讯距离500M);FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1 块(安装在PLC本体内);带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、CV500系列等 ,可以相互混用,总数量不超过8台,三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。);RJ45电缆(5芯带屏蔽);终端阻抗器(终端电阻)100Ω;选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。1.2硬件安装方法1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接,另一头则按手册说明的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2P5S端头不接。2)揭开PLC主机左边的面板盖,将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。3)将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDARDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。1.3变频器通讯参数设置为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WEPU口进行。1.4变频器设定项目和指令代码举例1.5变频器数据代码表举例1.6PLC编程方法及示例   1)通讯方式   PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机,1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机,它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主 的读写命令后才发送数据。   2)变频器控制的PLC指令规格   3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释   LD  M8000  运行监视   EXTR  K10  K0  H6F  D0  EXTR  K10  运行监视指令    K0:站号0H6F:频率代码;D0PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。   4)变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释   LD  X0  运行指令由X0输入   SET  M0  置位M0辅助继电器LD  M0  EXTR  K11  K0  HFA  H02 EXTR  K11   运行控制指令K0:站号0HFA:运行指令;H02:正转指令AND  M8029  指令执行结束RST  M0  复位M0辅助继电器指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令5)变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释LD  X3  参数读取指令由X3输入SET  M2置位M2辅助继电器LD  M2  EXTR  K12  K3  K2  D2  EXTR  K10  变频器参数读取指令;K3:站号3 K2:参数2-下限频率;  D2PLC读取地址(数据寄存器)OR  RST  M2  复位M2辅助继电器指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2 号参数-下限频率。    6)变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释      LD  X1  参数变更指令由X3输入      SET  M1  置位M1辅助继电器      LD  M1  EXTR  K13  K3  K7  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令;  K3:站号3K7:参数7-加速时间;K10:写入的数值      EXTR  K13  K3  K8  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令;  K3:站号3K7:参数7-加速时间;K10:写入的数值      AND  M8029  指令执行结果      RST  M1  复位M1辅助继电器      指令解释:PLC将站号3 的变频器的7 号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为102.三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比 2.1PLC的开关量信号控制变频器   PLCMR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线一是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法,其调速精度无法与采的相比。

2.2PLC的模拟量信号控制变频器   硬件:FX1N型、FX2NPLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板;或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A;或两路输出的FX2N-2DA;或四路输出的FX2N-4DA模块等。优点:PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。缺点:在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有圈套的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的57倍。 2.3PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器这是使用得最为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。优点:硬件简单、造价最低,可控制32台变频器。缺点:编程工作量较大。而采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅数小时即可掌握。增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。 2.4PLC采用RS-485Modbus-RTU通讯方法控制变频器三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。优点:Modbus 通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。缺点:PLC编程工作量仍然较大。 2.5PLC采用现场总线方式控制变频器  三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-LINK现场总线的FR-A5NC选件;用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件;用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。优点:速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。缺点:造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。   综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。1PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在各个小型工业领域。采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省去RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高,但是,这种简便方法也有其缺陷,它只能控制变频器而不能控制其它器件,此外,控制变频器的数量也受到了限制。

 

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