变频器的PLC控制

章变频器的PLC控制 第3章变频器的 章变频器的 控制
3. 1PLC与变频器的连接 与变频器的连接 3. 2变频器正反转的 变频器正反转的PLC控制 变频器正反转的 控制 3. 3变频器多段速运行的 变频器多段速运行的PLC控制 变频器多段速运行的 控制 3. 4变频器的 变频器的PLC模拟量控制 变频器的 模拟量控制
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3. 1PLC与变频器的连接 与变频器的连接
(2)进入专家模式，P0003=3。 进入专家模式， 进入专家模式 。 (3)设置电机参数，只有在快速调试模式时，才能修改这些 设置电机参数， 设置电机参数 只有在快速调试模式时， 参数。如果只做通信实验默认就可。 参数。如果只做通信实验默认就可。 (4)修改命令源和给定源，设定 修改命令源和给定源， 修改命令源和给定源 设定P700=5和P1000=5。 和 。 (5)设置与通信相关参数，见表3-1。 设置与通信相关参数， 设置与通信相关参数 。 3. PLC程序编制 程序编制 (1)在Micro/Win中调用 中调用USS初始化程序块 初始化程序块USS_ INIT，参考 在 中调用 初始化程序块 ， 程序如图 所示 只调用一次;分别设置 所示。 分别设置USS通信的波特率和 程序如图3-5所示。只调用一次 分别设置 通信的波特率和 MM440变频器的地址。 变频器的地址。 变频器的地址
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二、联机注意事项 由于变频器在运行过程中会带来较强的电磁干扰， 由于变频器在运行过程中会带来较强的电磁干扰，为保证 PLC不因变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪声而出 不因变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪声而出 现故障，在将变频器和PLC等上位机配合使用时还必须注意。 等上位机配合使用时还必须注意。 现故障，在将变频器和 等上位机配合使用时还必须注意 1.对PLC本体按照规定的标准和接地条件进行接地。此时， 本体按照规定的标准和接地条件进行接地。 对 本体按照规定的标准和接地条件进行接地 此时， 应避免和变频器使用共同的接地线， 应避免和变频器使用共同的接地线，并在接地时尽可能使两 者分开。 者分开。 2.当电源条件不太好时，应在 当电源条件不太好时， 的电源模块及输入/输出 当电源条件不太好时 应在PLC的电源模块及输入 输出 的电源模块及输入 模块的电源线上接入噪声滤波器和降低噪声使用的变压器等。 模块的电源线上接入噪声滤波器和降低噪声使用的变压器等。 此外，如有必要在变频器一侧也应采取相应的措施。 此外，如有必要在变频器一侧也应采取相应的措施。
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3.当变频器和 当变频器和PLC安装在同一控制柜中时，应尽可能使与变 安装在同一控制柜中时， 当变频器和 安装在同一控制柜中时 频器和PLC有关的电线分开。 有关的电线分开。 频器和 有关的电线分开 4.通过使用屏蔽线和双绞线来抗噪声。 通过使用屏蔽线和双绞线来抗噪声。 通过使用屏蔽线和双绞线来抗噪声 任务训练 一、训练内容 传送控制字和速度给定。 用57一200向MM440传送控制字和速度给定。 一 向 传送控制字和速度给定 训练工具、 二、训练工具、材料和设备 西门子MM440变频器一台、西门子 变频器一台、 系列PLC和编程 西门子 变频器一台 西门子57-200系列 系列 和编程 软件一套、通用电工工具一套。 软件一套、通用电工工具一套。
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三、操作方法和步骤 1.按要求进行硬件连接准备 按要求进行硬件连接准备 (1)在使用 在使用MicroWin software创建项目之前，首先安装 创建项目之前， 在使用 创建项目之前 首先安装USS protocol。 。 (2)设置通信接口 设置通信接口(PC/PPI cable)。 设置通信接口 。 (3)不!!用PC/PPI电缆连接 与S7 -200 PORT1端口，为编 电缆连接PC与 端口， 不 用 电缆连接 端口 程使用。 程使用。 (4)用串口电缆将 -200 PORTO端口与 用串口电缆将S7 端口与MM4面板上的 用串口电缆将 端口与 面板上的 RS232/ RS485接口相连。 接口相连。 接口相连 2.参数设置 参数设置 为了运行变频器，还需要在MM440中设置以下参数。 中设置以下参数。 为了运行变频器，还需要在 中设置以下参数 (1)恢复变频器工厂默认值，设定 恢复变频器工厂默认值， 恢复变频器工厂默认值 设定P0010 = 30和P0970=1，按 和 ， 下P键，开始复位。 键 开始复位。
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2.利用 利用PLC的开关量输出控制变频器 利用 的开关量输出控制变频器 PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接 的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接 相连， 所示。 相连，如图3-2所示。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力 所示 这种控制方式的接线简单， 利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动 停止、正/ 的开关量输出可以控制变频器的启动/停止 强。利用 的开关量输出可以控制变频器的启动 停止、 反转、点动、转速和加减时间等， 反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要 但只能有级调速。 求，但只能有级调速。 使用继电器触点进行连接时， 使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作 现象;使用晶体管进行连接时 则需要考虑晶体管自身的电压、 使用晶体管进行连接时， 现象 使用晶体管进行连接时，则需要考虑晶体管自身的电压、 电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外， 电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器 的输入信号电路时还应该注意到，输入信号电路连接不当， 的输入信号电路时还应该注意到，输入信号电路连接不当， 有时也会造成变频器的误动作。例如， 有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用 继电器等感性负载，继电器开闭时， 继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的 噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。 噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。
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3. PLC与485通信接口的连接 与 通信接口的连接 所有的标准西门子变频器都有一个85485串行接口 有的也 串行接口(有的也 所有的标准西门子变频器都有一个 串行接口 提供RS232接口 ，采用双线连接，其设计标准适用于工业环 接口)， 提供 接口 采用双线连接， 境的应用对象。单一的85485链路最多可以连接 台变频器， 链路最多可以连接30台变频器 境的应用对象。单一的 链路最多可以连接 台变频器， 而且根据各变频器的地址或采用广播信息， 而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都可以找到需要 通信的变频器。链路中需要有一个主控制器(主站 主站)， 通信的变频器。链路中需要有一个主控制器 主站 ，而各个 变频器则是从属的控制对象(从站 从站)。 变频器则是从属的控制对象 从站 。 采用串行接口有以下优点: 采用串行接口有以下优点 (1)大大减少布线的数量。 大大减少布线的数量。 大大减少布线的数量 (2)无须重新布线，即可更改控制功能。 无须重新布线， 无须重新布线 即可更改控制功能。
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(3)可以通过串行接口设置和修改变频器的参数。 可以通过串行接口设置和修改变频器的参数。 可以通过串行接口设置和修改变频器的参数 (4)可以连续对变频器的特性进行监测和控制。 可以连续对变频器的特性进行监测和控制。 可以连续对变频器的特性进行监测和控制 典型的85485多站接口如图3-3所示，MM440变频器为 多站接口如图 所示 所示， 典型的 多站接口如 变频器为 85485接口时，是将端子 和15分别连接到 和N-来，如图3接口时， 分别连接到P+和 来 接口时 是将端子14和 分别连接到 4所示。 所示。 所示 PLC与变频器之间通信需要遵循通用的串行接口协议 与变频器之间通信需要遵循通用的串行接口协议(uss)， 与变频器之间通信需要遵循通用的串行接口协议 ， 按照串行总线的主一从通信原理来确定访问的方法。 按照串行总线的主一从通信原理来确定访问的方法。总线上 可以连接一个主站和最多31个从站 个从站， 可以连接一个主站和最多 个从站，主站根据通信报文中的 地址字符来选择要传输数据的从站， 地址字符来选择要传输数据的从站，在主站没有要求它进行 通信时，从站本身不能首先发送数据， 通信时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能 直接进行信息的传输。 直接进行信息的传输。USS协议有关信息的详细说明在此不 协议有关信息的详细说明在此不 再赘述。 再赘述。
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任务目标 (1)掌握 掌握PLC和变频器联机方法。 和变频器联机方法。 掌握 和变频器联机方法 (2)熟悉变频器与 熟悉变频器与PLC连接的触点和接口等。 连接的触点和接口等。 熟悉变频器与 连接的触点和接口等 (3)熟悉 熟悉PLC通过 通过85485接口控制变频器的方法。 接口控制变频器的方法。 熟悉 通过 接口控制变频器的方法 任务引入 PLC具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强及 具有体积小、 具有体积小 组装灵活、编程简单、 可靠性高等诸多优点， 可靠性高等诸多优点，PLC联机控制变频器目前在工业自动 联机控制变频器目前在工业自动 化系统中是一种较为常见的应用，那么， 化系统中是一种较为常见的应用，那么，PLC与变频器有几 与变频器有几 种方式来联机控制变频器?通常选择哪种控制方法 通常选择哪种控制方法?它们具体 种方式来联机控制变频器 通常选择哪种控制方法 它们具体 是如何连接的? 是如何连接的
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(2)在Micro/Win中调用 在 中调用USS控制程序块 控制程序块USS_ CTRL，参考程 中调用 控制程序块 ， 序如图 所示 其中由M20. 0控制 所示。 控制MM440的启停，Type = 1 的启停， 序如图3-6所示。其中由 控制 的启停 选择MM440，速度给定为百分比，实数类型，设定为 选择 ，速度给定为百分比，实数类型，设定为5000。 。 要运行， 必须都为0，与变频器上的OFF2 , 要运行，M20. 1 , M20. 2必须都为 ，与变频器上的 必须都为 OFF3为1相反。其中，速度给定值 D 1000，要采用 相反。 为 相反 其中，速度给定值V ，要采用Flow型 型 查看，是百分比。 查看，是百分比。 (3)使用 使用USS_ RPM和USS_ W PM来读写 来读写MM440的参数， 的参数， 使用 和 来读写 的参数 所示。 如图3-7所示。 所示 注意:先写参数 先写参数P1003，完成后再读 注意 先写参数 ，完成后再读P1003。 。 四、成绩评价表 成绩评价见表 。 成绩评价见表3-2。
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相关知识点 一、PL C与变频器的连接方式 与变频器的连接方式 PLC与变频器一般有三种连接方法。 与变频器一般有三种连接方法。 与变频器一般有三种连接方法 1.利用 利用PLC的模拟量输出模块控制变频器 利用 的模拟量输出模块控制变频器 PLC的模拟量输出模块输出 的模拟量输出模块输出0~5V电压信号或 电压信号或4~20 mA电流 的模拟量输出模块输出 电压信号或 电流 信号，作为变频器的模拟量输入信号。 信号，作为变频器的模拟量输入信号。控制变频器的输出频 所示。 率，如图3-1所示。这种控制方式接线简单，但需要选择与变 所示 这种控制方式接线简单， 频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模 输出模块， 频器输入阻抗匹配的 输出模块 的模拟量输出模 块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC 块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应 的电压信号范围，在连接时注意将布线分开， 的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一 侧的噪声不传至控制电路。 侧的噪声不传至控制电路。