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變頻器與三菱PLC通訊的精簡設計

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:173
核心提示:

一、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(xiàn),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(xiàn)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。
  二、三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置
  1、系統(tǒng)硬件組成
  

圖1 三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置

圖2 FX2N-485-BD通訊板外形圖


圖3 三菱變頻器 PU插口外形及插針號

FX2N系列PLC(產品版本V 3.00以上)1臺(軟件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00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、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。

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。
  4、變頻器設定項目和指令代碼舉例
  如表1所示。參數設定完成后, 通過PLC程序設定指令代碼、數據和開始通訊, 允許各種類型的操作和監(jiān)視。

 

5、變頻器數據代碼表舉例
  如表2所示。

6、PLC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

  LD M8000 運行監(jiān)視;EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10: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
  LD X0 運行指令由X0輸入;
  SET M0 置位M0輔助繼電器;
  LD M0
  EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:運行控制指令; K0:站號0;HFA:運行指令(見表1); H02:正轉指令(見表1)。
AND M8029 指令執(zhí)行結束; 字串9
  RST M0 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
  LD X3 參數讀取指令由X3輸入;
  SET M2 置位M2輔助繼電器;
  LD M2
  EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:變頻器參數讀取指令; K3:站號3;K2:參數2-下限頻率(見表2); D2:PLC讀取地址(數據寄存器)。
  OR RST M2 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
  LD X1 參數變更指令由X3輸入;
  SET M1 置位M1輔助繼電器;
  LD M1
  EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13:變頻器參數寫入指令;K3:站

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