PLC与变频器两者是一种包含与被包含的关系,PLC与变频器都能够实现一些特定的指令,用来控制电机马达,PLC是一种程序输入执行硬件,变频器则是其中之一。
但是PLC的涵盖范围又比变频器大,还可拿来控制更多的东西,应用领域更广,性能更强大,当然PLC的控制精度也更大。变频器没有办法进行编程,改变电源的频率、电压等参数,它的输出频率能设为固定值,也可以由PLC动态控制。
PLC与变频器之间通信需要遵循通用的串行接口协议(USS),按照串行总线的主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,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,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,各个从站之间也不能直接进行信息的传输。
PLC可编程控制器的存储器可大致分为系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器等三种。
系统程序存储器用来存放由可编程控制器生产厂商编写的系统程序,并固化在ROM内,用户不能直接更改。系统程序质量的好坏,很大程度上决定了PLC的性能。
其内容最重要的包含三部分:第一部分为系统管理程序,它主要控制可编程控制器的运行,使整个可编程控制器按部就班地工作,第二部分为用户指令解释程序,通过用户指令解释程序,将可编程控制器的编程语言变为机器语言指令,再由CPU执行这些指令;第三部分为标准程序模块与系统调用程序。
根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务,用规定的可编程控制器编程语言编写的各种用户程序。
目前较先进的可编程控制器采用可随时读写的快闪存储器作为用户程序存储器,快闪存储器不需后备电池,断电时数据也不会丢失。
工作数据存储器用来存储工作数据,即用户程序中使用的ON/OFF状态、数值数据等。在工作数据区中开辟有元件映像寄存器和数据表。其中元件映像寄存器用来存储开关量、输出状态和定时器、计数器、辅助继电器等内部器件的ON/OFF状态。数据表用来存放各种数据,它存储用户程序执行时的某些可变参数值及A/D转换得到的数字量和数字运算的结果等。
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
①利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0~5V电压信号或4~20mA电流信号,作为变频器的模拟量输入信号,控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单,但要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块,且PLC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。
②利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量通常能与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单,抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出能控制变频器的启动/停止、正/反转、点动、转速和加减时间等,能实现较为复杂的控制要求,但只能有级调速。
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,则需要仔细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,在设计变频器的输入信号电路时,还需要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,当输入信号电路采取继电器等感性负载,继电器开闭时,产生的浪涌电流带来的噪声有可能会导致变频器的误动作,应尽量避免。
③PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口(有的也提供RS-232接口),采用双线连接,其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器,而且根据各变频器的地址或采用广播信息,都能够找到需要通信的变频器。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)。
PLC的变频器控制电机正反转接线.按接线图将线连好后,启动电源,准备设置变频器各参数。
2.按“MODE”键进入参数设置模式,将Pr.79设置为“2”:外部操作模式,启动信号由外部端子(STF、STR)输入,转速调节由外部端子(2、5之间、4、5之间、多端速)输入。
8. 若在电动正转时按下反转按钮,电动机先停止后反转;反之,若在电动机反转时按下正转按钮,电动机先停止后正转。
PLC(MR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能够最终靠程序控制变频器的启动、停止、复位;也能控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也没办法实现精细的速度调节。
硬件:FX1N型、FX2N型PLC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,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。
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。
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。
三菱变频器可内置很多类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线NC选件;用于Profibus DP现场总线AP(A)选件;用于DeviceNet现场总线ND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。
优点:造价低廉、易学易用、性能可靠 缺点:只能用于不多于8台变频器的系统。
③复合操作(如操作面板设置频率,操作接线端子连接的按钮进行启/停控制)。为了操作方便和充分的利用变频器,也能够使用PLC来控制变频器。
变频器有很多开关量端子,如正转、反转和多档转速控制端子等,不使用PLC时,只要给这些端子接上开关就能对变频器进行正转、反转和多档转速控制。当使用PLC控制变频器时,若PLC是以开关量方式对变频来控制,需要将PLC的开关量输出端子与变频器的开关量输入端子连接起来,为经验测试变频器某些状态,同时能将变频器的开关量输出端子与PLC的开关量输入端子连接起来。
PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接如下图所示。当PLC内部程序运行使Y001端子内部硬触点闭合时,相当于变频器的STF端子外部开关闭合,STF端子输入为ON,变频器启动电动机正转,调节10、2、5端子所接电位器能改变端子2的输入电压,从而改变变频器输出电源的频率,进而改变电动机的转速。如果变频器内部出现异常时,A、C端子之间的内部触点闭合,相当于PLC的X001端子外部开关闭合,X001端子输入为ON。
变频器有一些电压和电流模拟量输入端子,改变这些端子的电压或电流输入值能改变电动机的转速,如果将这些端子与PLC的模拟量输出端子连接,就可通过PLC控制变频器来调节电动机的转速。模拟量是一种连续变化的量,利用模拟量控制功能能使电动机的转速连续变化(无级变速)。
PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接如下图所示,由于三菱FX2N-32MR型PLC无模拟量输出功能,需要给它连接模拟量输出模块(如FX2N-4DA),再将模拟量输出模块的输出端子与变频器的模拟量输入端子连接。当变频器的STF端子外部开关闭合时,该端子输入为ON,变频器启动电动机正转,PLC内部程序运行时产生的数字量数据通过连接电缆送到模拟量输出模块(DA模块),由其转换成0~5V或0~10V范围内的电压(模拟量)送到变频器2、5端子,控制变频器输出电源的频率,进而控制电动机的转速,如果DA模块输出到变频器2、5端子的电压发生明显的变化,变频器输出电源频率也会变化,电动机转速就会变化。
PLC在以模拟量方式控制变频器的模拟量输入端子时,也可同时用开关量方式控制变频器的开关量输入端子。
PLC以开关量方式控制变频器时,需要占用较多的输出端子去连接变频器相应功能的输入端子,才能对变频器进行正转、反转和停止等控制;PLC以模拟量方式控制变频器时,需要用DA模块才能对变频器进行频率调速控制。如果PLC以RS485通信方式控制变频器,只需一根RS485通信电缆(内含5根芯线),直接将各种控制和调频命令送给变频器,变频器根据PLC通过RS485通信电缆送来的指令就能执行相应的功能控制。
RS485通信是目前工业控制广泛采用的一种通信方式,具有比较强的抗干扰的能力,其通信距离可达几十米至上千米。采用RS485通信不仅能将两台设备连接起来进行通信,还可以将多台设备(最多可并联32台设备)连接起来构成分布式系统,进行相互通信。
三菱FR500系列变频器有一个用于连接操作面板的PU口,该接口可用作RS485通信口,在使用RS485方式与别的设备通信时,需要将操作面板插头(RJ45插头)从PU口拔出,再将RS485通信电缆的一端插入PU口,通信电缆另一端连接PLC或别的设备。三菱FR500系列变频器PU口外形及各引脚功能说明如下图所示。
三菱FR500系列变频器只有一个RS485通信口(PU口),面板操作和RS485通信不能一起进行,而三菱FR700系列变频器除了有一个PU接口外,还单独配备了一个RS485通信口(接线通信口外形及各功能说明如下图所示,通信口的每个功能端子都有2个,一个接上一台RS485通信设施,另一个端子接下一台RS485通信设施,若无下一台设备,应将终端电阻开关拨至“100Ω”侧。
三菱FX PLC一般不带RS485通信口,如果要与变频器进行RS485通信,须给PLC安装FX2N-485BD通信板。485BD通信板的外形和端子如下图(a)所示,通信板的安装的步骤如下图(b)所示。
单台变频器与PLC的RS485通信连接如下图所示,两者在连接时,一台设备的发送端子(+-)应分别与另一台设备的接收端子(+-)连接,接收端子(+-)应分别与另一台设备的发送端子(+-)连接。
多台变频器与PLC的RS485通信连接如下图所示,它能轻松实现一台PLC控制多台变频器的运行。
变频器有关参数设置好后,还要用编程软件编写相应的PLC控制程序并下载给PLC。PLC控制变频器驱动电动机正反转的PLC程序如下图所示。
变频器可以连续调速,也可以分档调速,FR-500系列变频器有RH(高速)、RM(中速)和RL(低速)三个控制端子,通过这三个端子的组合输入,能轻松实现7档转速控制。如果将PLC的输出端子与变频器这些端子连接,就可以用PLC控制变频器来驱动电动机多档转速运行。
编辑:什么鱼 引用地址:图解PLC与变频器通讯接线,快速学会用PLC控制变频器!
在S7—200 PLC指令系统中,一个表由表地址(表的首地址)指明。表地址和第二个字地址所对应的单元分别存放两个表参数(最大填表数TL和实际填表数EC),之后是最多100个填表数据,表只对字型数据存储。包括表存数指令、表取数指令、表查找指令。 一、表存数指令 表只对字型数据存储,表的格式如下表所示。 图1 表的格式 ATT,表存数指令 该指令在梯形图中有2个数据输入端:DATA为数值输入,指出将被存储的字型数据或其地址;TBL表格的首地址,用以指明被访问的表格。当使能输入有效时,将输入字型数据添加到指定的表格中。 表存数时,新存的数
一、概述 国家体育场(“鸟巢”)为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场,是奥运会场馆的代表,它在设计、施工和运行中所体现的“绿色奥运””科技奥运”理念,场馆和相关设施严格执行节能环保设计标准,在可再次生产的能源与新能源利用、建筑节能、水资源保护和利用等方面采取了一系列有力措施。 “鸟巢”在设计中包含了一套规模很大的雨水深度处理回用系统,体育场内70%的供水由回用水代替,其中23%来自系统处理后的雨水;更引人注目的是,“鸟巢”使用了地源热泵,从土壤中吸收能量,用于补偿体育场空调系统等。地源热泵是一种使用可再次生产的能源、节能、环保的系统,通过地埋换热管,冬季吸收土壤中蕴含的热量为“鸟巢”供热,夏季吸收土壤中存贮的冷量向“鸟巢”供冷。
引言 AC/AC 变频器是指直接将较高固定频率的电压变换为频率较低而输出电压幅值可变的变换器。为了使输出电压的谐波减到最小,要求在交流传动中应用的变频器输出电压的波形尽可能接近于正弦 , 那么就要对反并联变换器的触发延迟角连续进行交变的相位调制。 近年来,微处理器的迅猛发展使数字化的交 - 交变频器在电力拖动中的应用日益广泛, 本文以TI公司的DSP芯片TMS320F240为核心来研究三相交-交变频器的各种控制方案 , 并且比较了各自的优缺点。 本系统的硬件基础包括主回路、 晶闸管驱动电路、I/O扩展电路 、数据采集电路。由数据采集电路产生换组的零电流信号和三相同步信号。捕获中断口 CAPINT1 每隔 60o(
控制方案的研究 /
变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,同时使电机启动转矩达到其最大转矩,即变频器可以启动重载负荷。 软启动只改变输出电压,不改变频率,也就是不改变电机运行曲线,而是加大该曲线的陡度,使电机特性变软。当n0不变时,电机的各个转矩(额定转矩、最大转矩、堵转转矩)均正比于其端电压的平方,因此用软启动大幅度的降低电机的启动转矩,所以软启动并不适用于重载启动的电机。 变频器在功能上是软启动所不能替代的,变频器能轻松实现恒转距启动,就是说在低速下可以有和高速相同的转距,而软启动是没办法实现的。 变频器软启动模式是指在启动电动机的时候,通过变频器
在实际生活应用中,众多机械设备需能够向正反两个方向运行,例如数字控制机床的正反转,电梯的上升下降等。为达到这一目的,本文基于PLC技术,通过改变三相电源相序,实现了电动机的正反转控制。 1 PLC技术 PLC即可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC),自1969年入世以来,慢慢的变成为了使用最多、应用最广的工业控制器,目前已有多个分支。PLC控制由中心处理单元CPU、存储器电源单元等组成,抗干扰能力强。其是采用一类可编程的存储器,专为工业现场应用而设计,是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,克服了继电控制管理系统的接线复杂、功耗高以及灵活性差的缺点,同时又照顾到了修东西的人的习惯,能够
1、过流 过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (1) 重新再启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。根本原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳,此现状一般不能复位,根本原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新再启动时并不立即跳闸而是在加速时,根本原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖未曾发现任何烧坏的迹象,在线NF-
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来,原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。 变频器在高温下的需要注意的几点: 1、 认真监视并记录变频器人机界面上的各显示参数,发现异常应即时反映 2、 认真监视并记录变频室的环境和温度,环境和温度应在-5℃~40℃之间。移相变压器的温升不能超过130℃ 3、 夏季温度比较高时,应加强变频器安装场地的通风散热。确保周围空气中不含有过量的尘埃,酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体 4、 夏季是多雨季节,应防止雨水进入变频器内部(例如雨水顺风道出
PLC指令表编程语言是一种低级别的编程语言,使用符号和指令来控制程序的运行。它主要是用于编写PLC程序,实现工业自动化控制。该语言包含了一组指令,如逻辑、比较、计算等,并根据特定的规则组合成程序。由于指令表语言的可读性和可维护性比较差,现在已经被更加高级别的编程语言所替代,如结构化文本语言、流程图和函数块等。 PLC指令表编程语言基本单元是指令。每条PLC指令表语句由指令码、操作数和注释三部分构成。指令码用于确定指令的操作种类,操作数则规定操作对象的地址及类型,注释用于说明指令的作用。指令语句是PLC程序的基本单元,根据指令的不同功能和操作对象的不一样,可以将PLC指令表指令分为输入输出指令、逻辑控制指令、算术计算指
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