PLC输出的开关量操纵的变频调速.docx
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PLC输出的开关量操纵的变频调速.docx
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PLC输出的开关量操纵的变频调速
一、PLC输出的开关量操纵的变频调速
实现方式:
PLC的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、STR(反转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、REX、输入端SG等端口别离相连接。
PLC通进程序即能够操纵变频器的启动、停止;也能够操纵变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。
此刻以一程序实例来介绍plc通过输出的开关量操纵的变频调速。
传动系统从原点启动,中速40HZ行驶30S,开始高速50HZ行驶,当碰撞到行程开关SQ1时,开始低速20HZ爬行,低速爬行到终点碰撞到SQ2停车。
停顿2s。
反向以高速50HZ行驶,高速行驶到碰撞行程开关SQ3处开始低速20HZ爬行。
抵达原点碰撞SQ4停车,停顿2s后从头开始来回。
试编写程序。
硬件连接如附录图1所示
输入输出触点分派
变频器参数设置
操作模式=1(外部模式)
大体参数:
=2s(加速时刻);=3s(减速时刻);=电动机的额定电流x100%(依照所用电动机的额定电流大小设定)
各段速度设置:
=40HZ(中速段),=50HZ(高速段),=20HZ(低速段)
本实例是通过步进顺控指令编程来操纵PLC的输出即变频器的多段速的输入信号。
通过PLC的输出触点Y二、Y3、Y4得电与否(开或关)来操纵电动机的变频调速,实例中通过Y二、Y3、Y4的分时得电来实现了电动机的三段调速。
固然由Y二、Y3、Y4的不同组合能够实现电动机7段调速。
假设要实现电动机的多段调速即增加假设干输出来操纵,并相应的设置变频器的相关参数。
可是由于变频器的的只有输入端子RH,RL,RM,REX进行多种运行速度转换,因此最多能实现15段调速,即有极调速。
不能实现电动机的无级调速。
调速精度不高。
假设要求电动机有20多种乃至更多种速度,该方式很难实现。
PLC的输出开关量不仅能实现单台电动机的变频调速,而且能实现多台电动机的变频调速。
硬件连接如附录图2所示。
由于编程方式每台大体相同,那个地址不在赘述。
通过前面的程序实例不难看出该方式的优势是编程较为简单易懂,且变频器的响应速度快,抗干扰能力强。
能够实现单台及多台电动机的调速。
在较为简单的变频调速系统中,该方式较为简单且比较容易编程。
关于初学者来讲是一种较为容易把握的方式。
可是因为它是采纳开关量来实施操纵的,在很多的不足的地方:
其调速曲线不是一条持续滑腻的曲线,也无法实现精细的速度调剂。
假设要实现多台电动机的变频调速,要求PLC输入输出点数较多,需采纳输入输出点数较多的PLC。
在工业大型生产线上应用具有必然的局限性。
假设在要求调速较为精细、精准的生产线上,采纳该方式就得不到良好的调速成效,那么下面就介绍更为精准一点的调速方式。
二、PLC通过外加扩展DA转换模块操纵的变频调速
实现方式:
本方式是通过PLC外接扩展数模转换特殊功能模块来实现的。
能够通过FX系列PLC主机,配置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FX2N-2DA或FX2N-4DA模块等来实现。
该种方式的实现主若是对特殊功能模块的缓冲存储器(BFM)设置编程。
现以FX2N型PLC扩展FX2N-2DA模块实现单台电动机正转的变频调速为例
硬件连接图如附录图3所示
FX2N-2DA输出模块:
其功能是把CPU的数字信号量,用于将12位的数字值转换成2点模拟输出(电压输出和电流输出),以便操纵现场设备。
FX2N系列PLC的连接编程要紧包括不同通道数模转换的执行操纵,数字操纵量写入FX2N-2DA等。
而最重要的那么是对缓冲存储器(BFM)的设置。
BFM的概念如附录表1所示
从表中能够看出起作用的仅仅是BFM的#1六、#17,而在程序中所需要做的那么是依如实际需要给予BFM中的#16和#17给予适合的值。
其中:
#16为输出数据当前值。
#17:
b0:
1改变成0时,通道2的D/A转换开始。
b1:
1改变成0时,通道1的D/A转换开始。
程序实例:
其中x0表示启动按钮,X1表示停止按钮,x2为调速操纵按钮。
该程序通过将D100中的数字量转换成输出模拟量(由于FX2N-2DA模块的输出特性从数字值0到4000转变,因此假设4000相当与50HZ,那么每80为1HZ。
故本程序实例中的给D100赋值2400即为设置电动机的运行频率为30HZ),从而实现电动机的正转速度30HZ-50HZ范围内进行持续速度调剂。
通过本实例能够看出该方式实现的调速曲线较为滑腻;调速精度较高。
结合上述程序实例能够清楚的看出该种方式优势是:
PLC程序编制简单方便,调速曲线滑腻持续、工作稳固。
且一台PLC通过外加一个FX2N-2DA模块能够实现两台电动机的变频调速;假设外加一个FX2N-4DA模块能够实现四台电动机的变频调速。
因此在工业操纵中该方式要比第一种方式应用范围更广些。
用于实现多台电动机的变频调速时较第一种方式编程更为简单。
该种方式实现多台电动机变频调速硬件连接如附录图4所示。
不足的地方:
在大规模生产线中,操纵电缆较长,尤其是DA模块采纳电压信号输出时,线路有较大的电压降,阻碍了系统的稳固性和靠得住性。
另外,从经济角度考虑,如操纵8台变频器,需要2块FX2N-4DA模块或4块FX2N-2DA模块,且该扩展模块价钱较贵,因此在需要操纵多台电动机的调速的大规模生产中,该方式耗资较为昂贵;而且关于大规模自动化生产线,一方面的数量较多,另一方面电机散布的距离不一致。
采纳D/A扩展模块做同步运动容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成的模拟量信号衰减不一致的阻碍,使整个的工作稳固性和靠得住性降低。
针对本方式存在的专门大的不足,下面就介绍一种该本钱低、信号传输距离远、抗干扰性较强的调速方式。
三、PLC通过RS485通信实现变频调速
本方式是PLC主机上装RS-485BD适配器与变频器的485PU口相连接(具体连接方式见附录图6所示),通过PLC和变频器之间的RS485半双工串行通信来实现电动机的变频调速。
PLC和变频器之间的RS-485协议
PLC和变频器之间进行通信,通信规格必需在变频器的初始化中设定,若是没有进行设定或有一个错误的设定,将不能进行通信。
且每次参数设定后,需复位变频器。
确保参数的设定生效。
设定好参数后按如下协议进行通信
该进程分5个时期:
一、运算机发出通信请求;二、变频器处置等待;3、变频器作出应答;4、运算机处置等待;五、运算机作出应答。
依照不同的通信要求完成相应的进程,如写变频器启、停操纵命令时那么只需完成1-3三个进程;监视变频器运行频率时那么需完成1-5五个进程。
不论是写数据仍是读数据,均有PLC发出请求,变频器只是被动同意请求并作出应答。
每一个时期的数据格式均有不同。
现只列出较为经常使用的三种格式:
要实现PLC对变频器的通信操纵,必需对PLC进行编程;通进程序实现PLC对变频器的各类运行操纵和数据的搜集。
PLC程序第一应完成FX2N-485BD通信适配器的初始化、操纵命令字的组合、代码转换和变频器应答数据的处置工作。
PLC通过RS-485通信操纵变频器能够完成一台乃最多台变频器的启动、停止、频率设定。
硬件连接附录图5所示。
由于每台变频器的通信编程方式大体相似,唯一的不同的地方确实是变频器的站号设置不同。
此刻就以PLC通过RS-485通信操纵#0变频器运行程序为例:
变频器参数设定:
=1(操作模式),=50(上限频率),=50(基底频率),=380(基底电压),=2(参数写入禁止;表示即便运行时也可写入参数),=0(变频器站号),=192(通信速度),=0(停止位一名),=2(偶校验)=9999(通信重试次数),=9999(通信检查时刻距离),=9999(等待时刻设置),=0(无CR,无LF),
以上程序运行时PLC通过RS-485通信程序正转启动而且变频运行。
其中X0为电动机正转以额定速度(频率)运行操纵按钮,X1为电动机变频调速操纵按钮,实现电动机的频率调剂。
假设要对#1站的电动机进行调速操纵,只要将H30和H31别离传送给D11,D12,并将变频器参数设置为1即可.依此类推。
关于不同站号的电动机的变频调速编程方式大体相同。
操纵指令如下表所示。
操作指令
指令代码
数据内容
正转
HFA
H02
反转
HFA
H04
停止
HFA
H00
频率写入
HED
H0000-H2EE0
频率输出
H6F
H0000-H2EE0
注意所有指令代码和数据均以ASCII码(十六进制)发送和接收。
十六进制数转换成ASCI码时,H0-H9转换成ASCI码时加H30,例H3转换成ASCI码即H3+H30=H33,而A-F转换成ASCI码时加H31。
例HA转换成ASCI码即HA+H31=H41.依次类推。
利用RS-485通信操纵,仅通过一条通信电缆连接,就能够够完成多台变频器的启动、停止、频率设定;而且很容易实现多电机之间的同步运行。
该系统优势:
硬件简单、可操纵32台变频器。
能够实现无级变速,速度变换滑腻,速度操纵精准,适应能力好。
该系统本钱低、信号传输距离远、抗干扰性强。
可是也存在必然的不足的地方:
比如编程工作量较大,响应有延时。
且必需在把握通信协议及相关的参数的基础上才能顺利完成编程。
关于技校初学者来讲该方式把握比较困难。
终止语:
本文较为详尽地介绍了应用三菱FX系列PLC操纵单台及多台电动机变频调速的三种经常使用的方式,并综合的评述各类方式的优势及在生产应用中的不足的地方。
深切了解这些操纵的方式,有助于学生对PLC操纵的交流变频调速操纵系统有了更深层次的把握。
同时对学生的变频调速系统的设计能力也有专门大的帮忙。
把握这几种调速方式的各自的优势和不足的地方,对设计者的工作能够带来必然的帮忙;从而能进一步提高了设计工作的科学性、先进性和经济性。
学生能够依照所需设计的操纵系统的具体情形,选择最为适合的方式。
从而达到了最优的调速目的。
参考文献:
一、变频器、可编程序操纵器及触摸屏综合应用技术 岳庆来主编 机械工业出版社出版
二、变频器、可编程序操纵器及触摸屏综合应用技术实操指导书 吴启红主编 机械工业出版社出版
3、FX通信誉户手册(RS485).
4、FX系列特殊功能模块用户手册.
附 录
图1
图2
图3
图4
图5
BFM编号
b15~b8
b7~b3
b2
b1
b0
#0~#15
保留
#16
保留
输出数据当前值(8位数据)
#17
保留
D/A低8位数据保持
通道1D/A
转换开始
通道2D/A
转换开始
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- PLC 输出 开关 操纵 变频 调速