PLC控制器与变频器的连接和通讯方式

　　PLC控制器与变频器的连接和通讯方式

　　一，PLC 与变频器的三种连接方法

　　（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，但需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的开关输出量一般可以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的开关量输出可以控制变频器的启动／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，还应该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，当输入信号电路采用继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。

　　（3）PLC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，都可以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图

　　1．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。

　　3．连续按“MODE”按钮，退出参数设置模式。

　　4．按下正转按钮，电动机正转起动运行。

　　5．按下停止按钮，电动机停止。

　　6．按下反转按钮，电动机反转起动运行。

　　7．按下停止按钮，电动机停止。

　　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。

　　二，PlC和变频器通讯方式

　　1、PLC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。

　　2、PLC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。

　　3、 PLC采用RS-485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。 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。

　　4、 PLC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。 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。

　　5、 PLC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Profibus DP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。

　　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。

　　6、采用扩展存储器

　　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。

PLC与变频器接线图

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