PLC控制變頻器的幾種方法
1、引言
在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應用，并且產生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法，其中采用RS-485通訊方式實施控制的方案得到廣泛的應用：因為它抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉。但是，RS-485的通訊必須解決數據編碼、求取校驗和、成幀、發(fā)送數據、接收數據的奇偶校驗、超時處理和出錯重發(fā)等一系列技術問題，一條簡單的變頻器操作指令，有時要編寫數十條PLC梯形圖指令才能實現，編程工作量大而且繁瑣，令設計者望而生畏。
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僅僅數百元的“功能擴展存儲盒”，編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令，即可實現8臺變頻器參數的讀取、寫入、各種運行的監(jiān)視和控制，通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利，極易掌握。本文以三菱產品為范例，將這種“采用擴展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹。
2、三菱PLC采用擴展存儲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(產品版本V3.00以上)1臺(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功能擴展存儲盒1塊(安裝在PLC本體內)；
帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(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，總數量不超過8臺；三菱所有系列變頻器的通訊參數編號、命令代碼和數據代碼相同。)；
RJ45電纜(5芯帶屏蔽)；
終端阻抗器(終端電阻)100Ω；
選件：人機界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺。
2.2硬件安裝方法
(1)用網線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進行壓接；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P5S端頭不接。
(2)揭開PLC主機左邊的面板蓋,將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴展存儲器安裝后蓋上面板。
(3)將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口，網絡末端變頻器的接受信號端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以消除由于信號傳送速度、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變頻器通訊參數設置
為了正確地建立通訊，必須在變頻器設置與通訊有關的參數如“站號”、“通訊速率”、“停止位長/字長”、“奇偶校驗”等等。變頻器內的Pr.117~Pr.124參數用于設置通訊參數。參數設定采用操作面板或變頻器設置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進行。
2.4變頻器設定項目和指令代碼舉例
2.5變頻器數據代碼表舉例
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行通訊，PLC為主機，變頻器為從機。1個網絡中只有一臺主機，主機通過站號區(qū)分不同的從機。它們采用半雙工雙向通訊，從機只有在收到主機的讀寫命令后才發(fā)送數據。
(2)變頻器控制的PLC指令規(guī)格
(3)變頻器運行監(jiān)視的PLC語句表程序示例及注釋
LDM8000運行監(jiān)視；
EXTRK10K0H6FD0EXTRK10：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(數據寄存器)。
指令解釋：PLC一直監(jiān)視站號為0的變頻器的轉速(頻率)。
(4)變頻器運行控制的PLC語句表程序示例及注釋
LDX0運行指令由X0輸入；
SETM0置位M0輔助繼電器；
LDM0EXTRK11K0HFAH02EXTRK11：運行控制指令；K0：站號0；HFA：運行指令H02：正轉指令。
ANDM8029指令執(zhí)行結束；
RSTM0復位M0輔助繼電器。
指令解釋：PLC向站號為0的變頻器發(fā)出正轉指令。
(5)變頻器參數讀取的PLC語句表程序示例及注釋
LDX3參數讀取指令由X3輸入；
SETM2置位M2輔助繼電器；
LDM2EXTRK12K3K2D2EXTRK10：變頻器參數讀取指令；K3：站號3；K2：參數2-下限頻率；D2：PLC讀取地址(數據寄存器)。
ORRSTM2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-下限頻率。
(6)變頻器參數寫入的PLC語句表程序示例及注釋
LDX1參數變更指令由X3輸入；
SETM1置位M1輔助繼電器；
LDM1EXTRK13K3K7K10EXTRK13：變頻器參數寫入指令；K3：站號3；K7：參數7-加速時間；K10：寫入的數值。
EXTRK13K3K8K10EXTRK13：變頻器參數寫入指令；K3：站號3；K8：參數8-減速時間；K10：寫入的數值。
ANDM8029指令執(zhí)行結束；
RSTM1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-加速時間、8號參數-減速時間變更為10。
3、三菱PLC控制變頻器的各種方法綜合評述與對比
3.1PLC的開關量信號控制變頻器
