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變頻器與PLC通訊的精簡設(shè)計(3)

變頻器與PLC通訊的精簡設(shè)計 
   
       導(dǎo)讀: 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(yīng)用,并且產(chǎn)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(yīng)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。

  LDX1參數(shù)變更指令由X3輸入;

  SETM1置位M1輔助繼電器;

  LDM1

  EXTRK13K3K7K10EXTRK13:變頻器參數(shù)寫入指令;K3:站號3;K7:參數(shù)7-加速時間(見表2);K10:寫入的數(shù)值。

  EXTRK13K3K8K10EXTRK13:變頻器參數(shù)寫入指令;K3:站號3;K8:參數(shù)8-減速時間(見表2);K10:寫入的數(shù)值。

  ANDM8029指令執(zhí)行結(jié)束;

  RSTM1復(fù)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(shù)-加速時間、8號參數(shù)-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(guān)量信號控制變頻器

  PLC(MR型或MT型)的輸出點、COM點直接與變頻器的STF(正轉(zhuǎn)啟動)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、輸入端SG等端口分別相連。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動、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現(xiàn)多段速度運行。但是,因為它是采用開關(guān)量來實施控制的,其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線,也無法實現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。這種開關(guān)量控制方法,其調(diào)速精度無法與采用擴展存儲器通訊控制的相比。

  3.2PLC的模擬量信號控制變頻器

  硬件:FX1N型、FX2N型PLC主機,配置1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴展模擬量輸出板;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:PLC程序編制簡單方便,調(diào)速曲線平滑連續(xù)、工作穩(wěn)定。

  缺點:在大規(guī)模生產(chǎn)線中,控制電纜較長,尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時,線路有較大的電壓降,影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。另外,從經(jīng)濟角度考慮,如控制8臺變頻器,需要2塊FX2N-4DA模塊,其造價是采用擴展存儲器通訊控制的5~7倍。

  3.3PLC采用RS-485無協(xié)議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:硬件簡單、造價最低,可控制32臺變頻器。

  缺點:編程工作量較大。從本文的第二章可知:采用擴展存儲器通訊控制的編程極其簡單,從事過PLC編程的技術(shù)人員只要知道怎樣查表,僅僅數(shù)小時即可掌握,增加的硬件費用也很低。這種方法編程的輕松程度,是采用RS-485無協(xié)議通訊控制變頻器的方法所無法相比的。

  3.4PLC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進行通訊。

  優(yōu)點:Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協(xié)議方式要簡單便捷。

  缺點:PLC編程工作量仍然較大。

  3.5PLC采用現(xiàn)場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-bbbb現(xiàn)場總線的FR-A5NC選件;用于ProfibusDP現(xiàn)場總線的FR-A5AP(A)選件;用于DeviceNet現(xiàn)場總線的FR-A5ND選件等等。三菱FX系列PLC有對應(yīng)的通訊接口模塊與之對接。

  優(yōu)點:速度快、距離遠、效率高、工作穩(wěn)定、編程簡單、可連接變頻器數(shù)量多。

  缺點:造價較高,遠遠高于采用擴展存儲器通訊控制的造價。

  綜上所述,PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉、易學(xué)易用、性能可靠的優(yōu)勢;若配置人機界面,變頻器參數(shù)設(shè)定和監(jiān)控將變得更加便利。

  1臺PLC和不多于8臺變頻器組成的交流變頻傳動系統(tǒng)是常見的小型工業(yè)自動化系統(tǒng),廣泛地應(yīng)用在小型造紙生產(chǎn)線、單面瓦楞紙板機械、塑料薄膜生產(chǎn)線、印染煮漂機械、活套式金屬拉絲機等各個工業(yè)領(lǐng)域。采用簡便控制方法,可以使工程方案擁有通訊控制的諸多優(yōu)勢,又可省卻RS-485數(shù)據(jù)通訊中的諸多繁雜計算,使工程質(zhì)量和工作效率得到極大的提高。但是,這種簡便方法也有其缺陷:它只能控制變頻器而不能控制其它器件;此外,控制變頻器的數(shù)量也受到了限制。

  4、結(jié)束語

  本文較為詳細(xì)地介紹了PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的簡便方法,并綜合評述了三菱PLC控制變頻器的各種方法。深入了解這些方法,有助于提高交流變頻傳動控制系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性、先進性和經(jīng)濟性。讀者可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況,選擇合適的方案。本文重點介紹的簡便方法盡管有其缺陷,但仍不失為一種有推廣價值的好方法。
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