PLC与逆变器二者是一类包涵与被包涵的亲密关系,PLC与逆变器都能顺利完成许多某一的命令,用以掌控电机发电机,PLC是一类流程输入继续执行硬体,逆变器则是当中众所周知。
但PLC的囊括覆盖范围又比逆变器大,还能用以掌控更多的小东西,专业领域更广,操控性更强悍,总之PLC的掌控精度也Villamblard。逆变器难以展开编程,发生改变控制器的振幅、电流等模块,它的输入振幅能设为常量,也能由PLC动态掌控。
PLC是能编流程的,用以掌控电机组件或顺利完成机能、通讯等各项任务。NDS宝
PLC基本上模版NDS宝
PLC可编程掌控器的存储器能分为系统流程存储器、用户流程存储器及工作数据存储器等三种。
1、系统流程存储器
系统流程存储器用以存放由可编程掌控器生产厂家编写的系统流程,并固化在ROM内,用户不能直接更改。系统流程质量的好坏,很大程度上决定了PLC的操控性。
其内容主要包括三部分:第一部分为系统管理流程,它主要掌控可编程掌控器的运行,使整个可编程掌控器按部就班地工作,第二部分为用户命令解释流程,通过用户命令解释流程,将可编程掌控器的编程语言变为机器语言命令,再由CPU继续执行这些命令;第三部分为标准流程模块与系统调用流程。NDS宝
2、用户流程存储器
根据掌控要求而编制的应用流程称为用户流程。用户流程存储器用以存放用户针对具体掌控各项任务,用规定的可编程掌控器编程语言编写的各种用户流程。
目前较先进的可编程掌控器采用可随时读写的快闪存储器作为用户流程存储器,快闪存储器不需后备电池,断电时数据也不会丢失。NDS宝
3、工作数据存储器
工作数据存储器用以存储工作数据,即用户流程中使用的ON/OFF状态、数值数据等。在工作数据区中开辟有组件映像寄存器和数据表。当中组件映像寄存器用以存储开关量、输入状态以及定时器、计数器、辅助继电器等内部器件的ON/OFF状态。数据表用以存放各种数据,它存储用户流程继续执行时的某些可变模块值及A/D转换得到的数字量和数字运算的结果等。
逆变器基本上模版NDS宝
逆变器是把工频控制器(50Hz或60Hz)变换成各种振幅的交流控制器,以实现电机的变速运行的设备,当中掌控电路顺利完成对主电路的掌控,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输入展开平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量掌控逆变器这种需要大量运算的逆变器来说,有时还需要一个展开转矩计算的CPU以及许多相应的电路。NDS宝
PLC与逆变器一般有三种连接方法
①利用PLC的模拟量输入模块掌控逆变器PLC的模拟量输入模块输入0~5V电流信号或4~20mA电流信号,作为逆变器的模拟量输入信号,掌控逆变器的输入振幅。这种掌控方式连接线简单,但需要选择与逆变器输入阻抗匹配的PLC输入模块,且PLC的模拟量输入模块价格较为昂贵,此外还需采取分压措施使逆变器适应PLC的电流信号覆盖范围,在连接时注意将布线分开,保证主电路一侧的噪声不传至掌控电路。NDS宝
②利用PLC的开关量输入掌控逆变器。PLC的开关输入量一般能与逆变器的开关量输入端直接相连。这种掌控方式的连接线简单,抗干扰能力强。利用PLC的开关量输入能掌控逆变器的启动/停止、正/反转、点动、转速和加减时间等,能实现较为复杂的掌控要求,但只能有级调速。NDS宝
使用继电器触点展开连接时,有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管展开连接时,则需要考虑晶体管自身的电流、电流容量等因素,保证系统的可靠性。另外,在设计逆变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,有时也会造成逆变器的误动作。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逆变器的误动作,应尽量避免。NDS宝
PLC的逆变器掌控电机正反转连接线图NDS宝
1.按连接线图将线连好后,启动控制器,准备设置逆变器各模块。
2.按MODE键进入模块设置模式,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,退出模块设置模式。
4.按下正转按钮,电动机正转启动运行。
5.按下停止按钮,电动机停止。
6.按下反转按钮,电动机反转启动运行。NDS宝
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。
PLC与逆变器的连接线图
PLC和逆变器通讯方式
1、PLC的开关量信号掌控逆变器
PLC(MR型或MT型)的输入点、COM点直接与逆变器的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能通过流程掌控逆变器的启动、停止、复位;也能掌控逆变器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但,因为它是采用开关量来实施掌控的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也难以实现精细的速度调节。NDS宝
2、PLC的模拟量信号掌控逆变器
硬体:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输入板;或模拟量输入输入混合模块FX0N-3A;或两路输入的FX2N-2DA;或四路输入的FX2N-4DA模块等。优点:PLC流程编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。NDS宝
缺点:在大规模生产线中,掌控电缆较长,尤其是DA模块采用电流信号输入时,线路有较大的电流降,影响了系统的稳定性和可靠性。
3、 PLC采用RS-485通讯方法掌控逆变器NDS宝
这是使用得最为普遍的一类方法,PLC采用RS串行通讯命令编程。优点:硬体简单、造价最低,可掌控32台逆变器。缺点:编程工作量较大。
4、 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法掌控逆变器
三菱新型F700系列逆变器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC展开通讯。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采用现场总线方式掌控逆变器NDS宝
三菱逆变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、可连接逆变器数量多。缺点:造价较高。
6、采用扩展存储器
优点:造价低廉、易学易用、操控性可靠 缺点:只能用于不多于8台逆变器的系统。NDS宝
PLC和逆变器通讯连接线图
三菱PLC掌控台达逆变器案例分析
在不外接掌控器(如PLC)的情况下,直接操作逆变器有三种方式:
①操作面板上的按键;
②操作连接线端子连接的部件(如按钮和电位器);
③复合操作(如操作面板设置振幅,操作连接线端子连接的按钮展开启/停掌控)。为了操作方便和充分利用逆变器,也能采用PLC来掌控逆变器。NDS宝
PLC掌控逆变器有三种基本上方式:
①以开关量方式掌控;
②以模拟量方式掌控;
③以RS485通讯方式掌控。
PLC以开关量方式掌控逆变器的硬体连接
逆变器有很多开关量端子,如正转、反转和多档转速掌控端子等,不使用PLC时,只要给这些端子接上开关就能对逆变器展开正转、反转和多档转速掌控。当使用PLC掌控逆变器时,若PLC是以开关量方式对变频展开掌控,需要将PLC的开关量输入端子与逆变器的开关量输入端子连接起来,为了检测逆变器某些状态,同时能将逆变器的开关量输入端子与PLC的开关量输入端子连接起来。NDS宝
PLC以开关量方式掌控逆变器的硬体连接如下图所示。当PLC内部流程运行使Y001端子内部硬触点闭合时,相当于逆变器的STF端子外部开关闭合,STF端子输入为ON,逆变器启动电动机正转,调节10、2、5端子所接电位器能发生改变端子2的输入电流,从而发生改变逆变器输入控制器的振幅,进而发生改变电动机的转速。如果逆变器内部出现异常时,A、C端子之间的内部触点闭合,相当于PLC的X001端子外部开关闭合,X001端子输入为ON。NDS宝
PLC以模拟量方式掌控逆变器的硬体连接
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逆变器有许多电流和电流模拟量输入端子,发生改变这些端子的电流或电流输入值能发生改变电动机的转速,如果将这些端子与PLC的模拟量输入端子连接,就能利用PLC掌控逆变器来调节电动机的转速。模拟量是一类连续变化的量,利用模拟量掌控机能能使电动机的转速连续变化(无级变速)。NDS宝
PLC以模拟量方式掌控逆变器的硬体连接如下图所示,由于三菱FX2N-32MR型PLC无模拟量输入机能,需要给它连接模拟量输入模块(如FX2N-4DA),再将模拟量输入模块的输入端子与逆变器的模拟量输入端子连接。当逆变器的STF端子外部开关闭合时,该端子输入为ON,逆变器启动电动机正转,PLC内部流程运行时产生的数字量数据通过连接电缆送到模拟量输入模块(DA模块),由其转换成0~5V或0~10V覆盖范围内的电流(模拟量)送到逆变器2、5端子,掌控逆变器输入控制器的振幅,进而掌控电动机的转速,如果DA模块输入到逆变器2、5端子的电流发生变化,逆变器输入控制器振幅也会变化,电动机转速就会变化。NDS宝
PLC在以模拟量方式掌控逆变器的模拟量输入端子时,也可同时用开关量方式掌控逆变器的开关量输入端子。NDS宝
PLC以RS485通讯方式掌控逆变器的硬体连接
PLC以开关量方式掌控逆变器时,需要占用较多的输入端子去连接逆变器相应机能的输入端子,才能对逆变器展开正转、反转和停止等掌控;PLC以模拟量方式掌控逆变器时,需要使用DA模块才能对逆变器展开振幅调速掌控。如果PLC以RS485通讯方式掌控逆变器,只需一根RS485通讯电缆(内含5根芯线),直接将各种掌控和调频命令送给逆变器,逆变器根据PLC通过RS485通讯电缆送来的命令就能继续执行相应的机能掌控。NDS宝
RS485通讯是目前工业掌控广泛采用的一类通讯方式,具有较强的抗干扰能力,其通讯距离可达几十米至上千米。采用RS485通讯不但能将两台设备连接起来展开通讯,还能将多台设备(最多可并联32台设备)连接起来构成分布式系统,展开相互通讯。
1.逆变器的RS485通讯口
三菱FR500系列逆变器有一个用于连接操作面板的PU口,该接口可用作RS485通讯口,在使用RS485方式与其他设备通讯时,需要将操作面板插头(RJ45插头)从PU口拔出,再将RS485通讯电缆的一端插入PU口,通讯电缆另一端连接PLC或其他设备。三菱FR500系列逆变器PU口外形及各引脚机能说明如下图所示。NDS宝
三菱FR500系列逆变器只有一个RS485通讯口(PU口),面板操作和RS485通讯不能同时展开,而三菱FR700系列逆变器除了有一个PU接口外,还单独配备了一个RS485通讯口(连接线排),专用于展开RS485通讯。三菱FR700系列逆变器RS485通讯口外形及各机能说明如下图所示,通讯口的每个机能端子都有2个,一个接上一台RS485通讯设备,另一个端子接下一台RS485通讯设备,若无下一台设备,应将终端电阻开关拨至100Ω侧。NDS宝
2.PLC的RS485通讯口
三菱FX PLC一般不带RS485通讯口,如果要与逆变器展开RS485通讯,须给PLC安装FX2N-485BD通讯板。485BD通讯板的外形和端子如下图(a)所示,通讯板的安装方法如下图(b)所示。NDS宝
(a)外形
(b)安装方法
3.逆变器与PLC的RS485通讯连接
(1)单台逆变器与PLC的RS485通讯连接
单台逆变器与PLC的RS485通讯连接如下图所示,二者在连接时,一台设备的发送端子(+\-)应分别与另一台设备的接收端子(+\-)连接,接收端子(+\-)应分别与另一台设备的发送端子(+\-)连接。NDS宝
(2)多台逆变器与PLC的RS485通讯连接
多台逆变器与PLC的RS485通讯连接如下图所示,它能实现一台PLC掌控多台逆变器的运行。
PLC掌控逆变器驱动电动机正反转的电路、流程及模块设置
1.PLC与逆变器的硬体连连接线路图
PLC以开关量方式掌控逆变器驱动电动机正反转的线路图如下图所示。
2.逆变器的模块设置
在使用PLC掌控逆变器时,需要对逆变器展开有关模块设置,具体见下表。NDS宝
3.编写PLC掌控流程
逆变器有关模块设置好后,还要用编程软件编写相应的PLC掌控流程并下载给PLC。PLC掌控逆变器驱动电动机正反转的PLC流程如下图所示。
PLC掌控逆变器驱动电动机多档转速运行的电路、流程及模块设置
逆变器能连续调速,也能分档调速,FR-500系列逆变器有RH(高速)、RM(中速)和RL(低速)三个掌控端子,通过这三个端子的组合输入,能实现7档转速掌控。如果将PLC的输入端子与逆变器这些端子连接,就能用PLC掌控逆变器来驱动电动机多档转速运行。NDS宝
1.PLC与逆变器的硬体连连接线路图
PLC以开关量方式掌控逆变器驱动电动机多档转速运行的线路图如下图所示。
2.编写PLC掌控流程
PLC以开关量方式掌控逆变器驱动电动机多档转速运行的PLC流程如下图。
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