變頻器與PLC通訊連接方式圖解

時(shí)間：2020-08-21

來源：網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)語：PLC的模擬量輸出模塊輸出0～5V電壓信號(hào)或4～20mA電流信號(hào)，作為變頻器的模擬量輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率。

01
變頻器與PLC連接方式


1、利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器


PLC的模擬量輸出模塊輸出0～5V電壓信號(hào)或4～20mA電流信號(hào)，作為變頻器的模擬量輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率。

這種控制方式接線簡單，但需要選擇與變頻器輸入阻抗匹配的PLC輸出模塊，且PLC的模擬量輸出模塊價(jià)格較為昂貴，此外還需采取分壓措施使變頻器適應(yīng)PLC的電壓信號(hào)范圍，在連接時(shí)注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。

2、利用PLC的開關(guān)量輸出控制變頻器

PLC的開關(guān)輸出量一般可以與變頻器的開關(guān)量輸入端直接相連。這種控制方式的接線簡單，抗干擾能力強(qiáng)。利用PLC的開關(guān)量輸出可以控制變頻器的啟動(dòng)／停止、正／反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)速和加減時(shí)間等，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制要求，但只能有級(jí)調(diào)速。

使用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行連接時(shí)，有時(shí)存在因接觸不良而誤操作現(xiàn)象。使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，則需要考慮晶體管自身的電壓、電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可靠性。另外，在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)，還應(yīng)該注意到輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)，有時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載，繼電器開閉時(shí)，產(chǎn)生的浪涌電流帶來的噪聲有可能引起變頻器的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避免。

3、PLC與RS-485通信接口的連接

所有的標(biāo)準(zhǔn)西門子變頻器都有一個(gè)RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用雙線連接，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用對(duì)象。單一的RS-485鏈路最多可以連接30臺(tái)變頻器，而且根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播信息，都可以找到需要通信的變頻器。鏈路中需要有一個(gè)主控制器（主站），而各個(gè)變頻器則是從屬的控制對(duì)象（從站）

02
PLC和變頻器通訊方式


1、PLC的開關(guān)量信號(hào)控制變頻器

PLC可以通過程序控制變頻器的啟動(dòng)、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(shí)現(xiàn)多段速度運(yùn)行。但是，因?yàn)樗遣捎瞄_關(guān)量來實(shí)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(shí)現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。

軸承一般由內(nèi)圈952.png

2、PLC的模擬量信號(hào)控制變頻器

變頻器中也存在一些數(shù)值型指令信號(hào)（如頻率、電壓等）的輸入，可分為數(shù)字輸入和模擬輸入兩種。數(shù)字輸入多采用變頻器面板上的鍵盤操作和串行接口來給定；模擬輸入則通過接線端子由外部給定，通常通過0～10V/5V的電壓信號(hào)或0/4～20mA的電流信號(hào)輸入。接口電路因輸入信號(hào)而異，所以必須根據(jù)變頻器的輸入阻抗選擇PLC的輸出模塊。

當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號(hào)范圍不同時(shí)，如變頻器的輸入信號(hào)范圍為0～10V而PLC的輸出電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)，或PLC一側(cè)的輸出信號(hào)電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)，由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制，需以串聯(lián)的方式接入限流電阻及分壓電路，調(diào)整變頻器參數(shù)及跳線改變變頻器電壓和模擬信號(hào)，以保證進(jìn)行開閉時(shí)不超過PLC和變頻器接口電路相應(yīng)的容量。此外，在連線時(shí)還應(yīng)注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳到控制電路中。

優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：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(hào)輸出時(shí)，線路有較大的電壓降，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

軸承一般由內(nèi)圈1585.png

3、PLC采用RS-485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(diǎn)：硬件簡單、造價(jià)最低，可控制32臺(tái)變頻器。

缺點(diǎn)：編程工作量較大。

4、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通訊方法控制變頻器

RS-485端子利用Modbus-RTU協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊。

優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：PLC編程工作量仍然較大。

5、PLC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-Link現(xiàn)場總線的FR-A5NC選件；用于Profibus DP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(duì)應(yīng)的通訊接口模塊與之對(duì)接。

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

缺點(diǎn)：造價(jià)較高。

6、采用擴(kuò)展存儲(chǔ)器

優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低廉、易學(xué)易用、性能可靠 

缺點(diǎn)：只能用于不多于8臺(tái)變頻器的系統(tǒng)。


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