变频器与三菱PLC实现485通讯文档格式.docx
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图2FX2N-485-BD通讯板外形图
图3三菱变频器PU插口外形及插针号(从变频器正面看)
∙FX2N系列PLC(产品版本V3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-CV3.00版);
∙FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m);
∙或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m);
∙FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);
∙带RS485通讯口的三菱变频器8台(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,总数量不超过8台;
三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。
);
∙RJ45电缆(5芯带屏蔽);
∙终端阻抗器(终端电阻)100Ω;
∙选件:
人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2.2硬件安装方法
(1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;
另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
(2)揭开PLC主机左边的面板盖,将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3)将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
2.3变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。
变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。
参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
2.4变频器设定项目和指令代码举例
如表1所示。
参数设定完成后,通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯,允许各种类型的操作和监视。
2.5变频器数据代码表举例
如表2所示。
2.6PLC编程方法及示例
(1)通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。
1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。
它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2)变频器控制的PLC指令规格
如表3所示。
(3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LDM8000
运行监视;
EXTRK10K0H6FD0
EXTRK10:
运行监视指令;
K0:
站号0;
H6F:
频率代码(见表1);
D0:
PLC读取地址(数据寄存器)。
指令解释:
PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4)变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD
X0
运行指令由X0输入;
SET
M0
置位M0辅助继电器;
EXTRK11K0HFAH02
EXTRK11:
运行控制指令;
K0:
HFA:
运行指令(见表1);
H02:
正转指令(见表1)。
AND
M8029
指令执行结束;
RST
复位M0辅助继电器。
PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
(5)变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
X3
参数读取指令由X3输入;
M2
置位M2辅助继电器;
EXTR
K12K3K2D2
变频器参数读取指令;
K3:
站号3;
K2:
参数2-下限频率(见表2);
D2:
OR
复位M2辅助继电器。
PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6)变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
X1
参数变更指令由X3输入;
M1
置位M1辅助继电器;
EXTRK13K3K7K10
EXTRK13:
变频器参数写入指令;
K3:
K7:
参数7-加速时间(见表2);
K10:
写入的数值。
EXTRK13K3K8K10
K8:
参数8-减速时间(见表2);
K10:
复位M1辅助继电器。
PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。
3、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
3.1PLC的开关量信号控制变频器
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可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;
也可以控制变频器高速、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,也无法实现精细的速度调节。
这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
3.2PLC的模拟量信号控制变频器
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。
另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块
FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍。
3.3PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
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。
硬件简单、造价最低,可控制32台变频器。
编程工作量较大。
从本文的第二章可知:
采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。
这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。
3.4PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
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。
Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。
PLC编程工作量仍然较大。
3.5PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件;
用于ProfibusDP现场总线的FR-A5AP(A)选件;
用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。
三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
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。
造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。
综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;
若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。
1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。
采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高。
但是,这种简便方法也有其缺陷:
它只能控制变频器而不能控制其它器件;
此外,控制变频器的数量也受到了限制。
4、结束语
本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法,并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法。
深入了解这些方法,有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、先进性和经济性。
读者可以根据系统的具体情况,选择合适的方案。
本文重点介绍的简便方法尽管有其缺陷,但仍不失为一种有推广价值的好方法。
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- 变频器 三菱 PLC 实现 485 通讯
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