變頻器PLC控制

1、變頻器PLC控制 第第3章變頻器的章變頻器的PLC控制控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 任務目標任務目標 (1)掌握掌握PLC和變頻器聯(lián)機方法。和變頻器聯(lián)機方法。 (2)熟悉變頻器與熟悉變頻器與PLC連接的觸點和接口等。連接的觸點和接口等。 (3)熟悉熟悉PLC通過通過85485接口控制變頻器的方法。接口控制變頻器的方法。 任務引入任務引入 PLC具有體積

2、小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾能力強及具有體積小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾能力強及 可靠性高等諸多優(yōu)點，可靠性高等諸多優(yōu)點，PLC聯(lián)機控制變頻器目前在工業(yè)自動聯(lián)機控制變頻器目前在工業(yè)自動 化系統(tǒng)中是一種較為常見的應用，那么，化系統(tǒng)中是一種較為常見的應用，那么，PLC與變頻器有幾與變頻器有幾 種方式來聯(lián)機控制變頻器種方式來聯(lián)機控制變頻器?通常選擇哪種控制方法通常選擇哪種控制方法?它們具體它們具體 是如何連接的是如何連接的? 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 相關知識點相關知識點 一、一、PL C與變頻器的連接方式與變頻器的連接方式 PLC與變頻器一般有

3、三種連接方法。與變頻器一般有三種連接方法。 1.利用利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器的模擬量輸出模塊控制變頻器 PLC的模擬量輸出模塊輸出的模擬量輸出模塊輸出05V電壓信號或電壓信號或420 mA電流電流 信號，作為變頻器的模擬量輸入信號?？刂谱冾l器的輸出頻信號，作為變頻器的模擬量輸入信號?？刂谱冾l器的輸出頻 率，如率，如圖圖3-1所示。這種控制方式接線簡單，但需要選擇與變所示。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頻器輸入阻抗匹配的PLC輸出模塊，且輸出模塊，且PLC的模擬量輸出模的模擬量輸出模 塊價格較為昂貴，此外還需采取分壓措施使變頻器適應塊價格較為昂貴，此外還需采

4、取分壓措施使變頻器適應PLC 的電壓信號范圍，在連接時注意將布線分開，保證主電路一的電壓信號范圍，在連接時注意將布線分開，保證主電路一 側(cè)的噪聲不傳至控制電路。側(cè)的噪聲不傳至控制電路。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 2.利用利用PLC的開關量輸出控制變頻器的開關量輸出控制變頻器 PLC的開關輸出量一般可以與變頻器的開關量輸入端直接的開關輸出量一般可以與變頻器的開關量輸入端直接 相連，如相連，如圖圖3-2所示。這種控制方式的接線簡單，抗干擾能力所示。這種控制方式的接線簡單，抗干擾能力 強。利用強。利用PLC的開關量輸出可以控制變頻器的啟動的開

5、關量輸出可以控制變頻器的啟動/停止、正停止、正/ 反轉(zhuǎn)、點動、轉(zhuǎn)速和加減時間等，能實現(xiàn)較為復雜的控制要反轉(zhuǎn)、點動、轉(zhuǎn)速和加減時間等，能實現(xiàn)較為復雜的控制要 求，但只能有級調(diào)速。求，但只能有級調(diào)速。 使用繼電器觸點進行連接時，有時存在因接觸不良而誤操作使用繼電器觸點進行連接時，有時存在因接觸不良而誤操作 現(xiàn)象現(xiàn)象;使用晶體管進行連接時，則需要考慮晶體管自身的電壓、使用晶體管進行連接時，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，在設計變頻器電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可靠性。另外，在設計變頻器 的輸入信號電路時還應該注意到，輸入信號電路連接不當，的輸入信號電路時還應該注意

6、到，輸入信號電路連接不當， 有時也會造成變頻器的誤動作。例如，當輸入信號電路采用有時也會造成變頻器的誤動作。例如，當輸入信號電路采用 繼電器等感性負載，繼電器開閉時，產(chǎn)生的浪涌電流帶來的繼電器等感性負載，繼電器開閉時，產(chǎn)生的浪涌電流帶來的 噪聲有可能引起變頻器的誤動作，應盡量避免。噪聲有可能引起變頻器的誤動作，應盡量避免。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 3. PLC與與485通信接口的連接通信接口的連接 所有的標準西門子變頻器都有一個所有的標準西門子變頻器都有一個85485串行接口串行接口(有的也有的也 提供提供RS232接口接口)，采用雙

7、線連接，其設計標準適用于工業(yè)環(huán)，采用雙線連接，其設計標準適用于工業(yè)環(huán) 境的應用對象。單一的境的應用對象。單一的85485鏈路最多可以連接鏈路最多可以連接30臺變頻器，臺變頻器， 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。鏈路中需要有一個主控制器通信的變頻器。鏈路中需要有一個主控制器(主站主站)，而各個，而各個 變頻器則是從屬的控制對象變頻器則是從屬的控制對象(從站從站)。 采用串行接口有以下優(yōu)點采用串行接口有以下優(yōu)點: (1)大大減少布線的數(shù)量。大大減少布線的數(shù)量。 (2)無須重新布線，即可更改控制功能。無須重新布線

8、，即可更改控制功能。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 (3)可以通過串行接口設置和修改變頻器的參數(shù)?？梢酝ㄟ^串行接口設置和修改變頻器的參數(shù)。 (4)可以連續(xù)對變頻器的特性進行監(jiān)測和控制?？梢赃B續(xù)對變頻器的特性進行監(jiān)測和控制。 典型的典型的85485多站接口如多站接口如圖圖3-3所示，所示，MM440變頻器為變頻器為 85485接口時，是將端子接口時，是將端子14和和15分別連接到分別連接到P+和和N-來，如來，如圖圖3- 4所示。所示。 PLC與變頻器之間通信需要遵循通用的串行接口協(xié)議與變頻器之間通信需要遵循通用的串行接口協(xié)議(uss)， 按

9、照串行總線的主一從通信原理來確定訪問的方法?？偩€上按照串行總線的主一從通信原理來確定訪問的方法?？偩€上 可以連接一個主站和最多可以連接一個主站和最多31個從站，主站根據(jù)通信報文中的個從站，主站根據(jù)通信報文中的 地址字符來選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站，在主站沒有要求它進行地址字符來選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站，在主站沒有要求它進行 通信時，從站本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)，各個從站之間也不能通信時，從站本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)，各個從站之間也不能 直接進行信息的傳輸。直接進行信息的傳輸。USS協(xié)議有關信息的詳細說明在此不協(xié)議有關信息的詳細說明在此不 再贅述。再贅述。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與

10、變頻器的連接與變頻器的連接 二、聯(lián)機注意事項二、聯(lián)機注意事項 由于變頻器在運行過程中會帶來較強的電磁干擾，為保證由于變頻器在運行過程中會帶來較強的電磁干擾，為保證 PLC不因變頻器主電路斷路器及開關器件等產(chǎn)生的噪聲而出不因變頻器主電路斷路器及開關器件等產(chǎn)生的噪聲而出 現(xiàn)故障，在將變頻器和現(xiàn)故障，在將變頻器和PLC等上位機配合使用時還必須注意。等上位機配合使用時還必須注意。 1.對對PLC本體按照規(guī)定的標準和接地條件進行接地。此時，本體按照規(guī)定的標準和接地條件進行接地。此時， 應避免和變頻器使用共同的接地線，并在接地時盡可能使兩應避免和變頻器使用共同的接地線，并在接地時盡可能使兩 者分開。者分開

11、。 2.當電源條件不太好時，應在當電源條件不太好時，應在PLC的電源模塊及輸入的電源模塊及輸入/輸出輸出 模塊的電源線上接入噪聲濾波器和降低噪聲使用的變壓器等。模塊的電源線上接入噪聲濾波器和降低噪聲使用的變壓器等。 此外，如有必要在變頻器一側(cè)也應采取相應的措施。此外，如有必要在變頻器一側(cè)也應采取相應的措施。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 3.當變頻器和當變頻器和PLC安裝在同一控制柜中時，應盡可能使與變安裝在同一控制柜中時，應盡可能使與變 頻器和頻器和PLC有關的電線分開。有關的電線分開。 4.通過使用屏蔽線和雙絞線來抗噪聲。通過使用屏蔽線

12、和雙絞線來抗噪聲。 任務訓練任務訓練 一、訓練內(nèi)容一、訓練內(nèi)容 用用57一一200向向MM440傳送控制字和速度給定。傳送控制字和速度給定。 二、訓練工具、材料和設備二、訓練工具、材料和設備 西門子西門子MM440變頻器一臺、西門子變頻器一臺、西門子57-200系列系列PLC和編程和編程 軟件一套、通用電工工具一套。軟件一套、通用電工工具一套。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 三、操作方法和步驟三、操作方法和步驟 1.按要求進行硬件連接準備按要求進行硬件連接準備 (1)在使用在使用MicroWin software創(chuàng)建項目之前，首先安裝創(chuàng)建項

13、目之前，首先安裝USS protocol。 (2)設置通信接口設置通信接口(PC/PPI cable)。 (3)不不!用用PC/PPI電纜連接電纜連接PC與與S7 -200 PORT1端口，為編端口，為編 程使用。程使用。 (4)用串口電纜將用串口電纜將S7 -200 PORTO端口與端口與MM4面板上的面板上的 RS232/ RS485接口相連。接口相連。 2.參數(shù)設置參數(shù)設置 為了運行變頻器，還需要在為了運行變頻器，還需要在MM440中設置以下參數(shù)。中設置以下參數(shù)。 (1)恢復變頻器工廠默認值，設定恢復變頻器工廠默認值，設定P0010 = 30和和P0970=1，按，按 下下P鍵，開始復位

14、。鍵，開始復位。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 (2)進入專家模式，進入專家模式，P0003=3。 (3)設置電機參數(shù)，只有在快速調(diào)試模式時，才能修改這些設置電機參數(shù)，只有在快速調(diào)試模式時，才能修改這些 參數(shù)。如果只做通信實驗默認就可。參數(shù)。如果只做通信實驗默認就可。 (4)修改命令源和給定源，設定修改命令源和給定源，設定P700=5和和P1000=5。 (5)設置與通信相關參數(shù)，見設置與通信相關參數(shù)，見表表3-1。 3. PLC程序編制程序編制 (1)在在Micro/Win中調(diào)用中調(diào)用USS初始化程序塊初始化程序塊USS_ INIT，參考

15、，參考 程序如程序如圖圖3-5所示。只調(diào)用一次所示。只調(diào)用一次;分別設置分別設置USS通信的波特率和通信的波特率和 MM440變頻器的地址。變頻器的地址。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 (2)在在Micro/Win中調(diào)用中調(diào)用USS控制程序塊控制程序塊USS_ CTRL，參考程，參考程 序如序如圖圖3-6所示。其中由所示。其中由M20. 0控制控制MM440的啟停，的啟停，Type = 1 選擇選擇MM440，速度給定為百分比，實數(shù)類型，設定為，速度給定為百分比，實數(shù)類型，設定為5000。 要運行，要運行，M20. 1 , M20. 2必須

16、都為必須都為0，與變頻器上的，與變頻器上的OFF2 , OFF3為為1相反。其中，速度給定值相反。其中，速度給定值V D 1000，要采用，要采用Flow型型 查看，是百分比。查看，是百分比。 (3)使用使用USS_ RPM和和USS_ W PM來讀寫來讀寫MM440的參數(shù)，的參數(shù)， 如如圖圖3-7所示。所示。 注意注意:先寫參數(shù)先寫參數(shù)P1003，完成后再讀，完成后再讀P1003。 四、成績評價表四、成績評價表 成績評價見成績評價見表表3-2。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 1PLC與變頻器的連接與變頻器的連接 五、鞏固練習五、鞏固練習 用用S7 - 226 PLC和和MM4

17、40變頻器聯(lián)機實現(xiàn)一控三運行變頻器聯(lián)機實現(xiàn)一控三運行(用一用一 臺變頻器分別控制三臺電動機運行臺變頻器分別控制三臺電動機運行)。要求按下按鈕。要求按下按鈕SB1后電后電 動機動機M1工作，按下按鈕工作，按下按鈕SB2后電動機后電動機M2工作，按下按鈕工作，按下按鈕SB3 后電動機后電動機M3工作，按下按鈕工作，按下按鈕TB1后電動機工作停止，且任意后電動機工作停止，且任意 時刻僅有一臺電動機變頻運行，變頻器由操作面板控制。請時刻僅有一臺電動機變頻運行，變頻器由操作面板控制。請 設計控制電路圖并接線調(diào)試，寫出調(diào)試成功的設計控制電路圖并接線調(diào)試，寫出調(diào)試成功的PLC程序。程序。 上一頁返回 變頻器

18、PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 任務目標任務目標 (1)掌握掌握PLC和變頻器正反轉(zhuǎn)控制的電路設計與連接方法。和變頻器正反轉(zhuǎn)控制的電路設計與連接方法。 (2)熟悉聯(lián)機調(diào)試方法。熟悉聯(lián)機調(diào)試方法。 任務引入任務引入 在生產(chǎn)實踐中，電動機的正反轉(zhuǎn)是比較常見的。傳統(tǒng)的方在生產(chǎn)實踐中，電動機的正反轉(zhuǎn)是比較常見的。傳統(tǒng)的方 法是利用繼電器、接觸器來控制電動機的正反轉(zhuǎn)，利用法是利用繼電器、接觸器來控制電動機的正反轉(zhuǎn)，利用PLC 控制變頻器的交流拖動系統(tǒng)與傳統(tǒng)的方法相比，在操作、控控制變頻器的交流拖動系統(tǒng)與傳統(tǒng)的方法相比，在操作、控 制、效率、精度等各個方面都具有無法比擬的優(yōu)

19、點，可以簡制、效率、精度等各個方面都具有無法比擬的優(yōu)點，可以簡 單、方便地實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)等多種控制要求，如何利用單、方便地實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)等多種控制要求，如何利用 PLC來控制變頻器的正反轉(zhuǎn)來控制變頻器的正反轉(zhuǎn)? 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 相關知識點相關知識點 變頻器控制電動機正反轉(zhuǎn)的方法。變頻器控制電動機正反轉(zhuǎn)的方法。 利用電網(wǎng)電源運行的交流拖動系統(tǒng)，要實現(xiàn)電動機的正反利用電網(wǎng)電源運行的交流拖動系統(tǒng)，要實現(xiàn)電動機的正反 轉(zhuǎn)切換，須利用接觸器等裝置對電源進行換相切換。利用變轉(zhuǎn)切換，須利用接觸器等裝置對電源進行換相切換。利用變 頻器

20、進行調(diào)速控制時，只須改變變頻器內(nèi)部逆變電路功率器頻器進行調(diào)速控制時，只須改變變頻器內(nèi)部逆變電路功率器 件的開關順序，即可達到對輸出進行換相的目的，很容易實件的開關順序，即可達到對輸出進行換相的目的，很容易實 現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)切換，而不需要專門的正反轉(zhuǎn)切換裝置?，F(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)切換，而不需要專門的正反轉(zhuǎn)切換裝置。 MM440包含了六個數(shù)字開關量的輸入端子包含了六個數(shù)字開關量的輸入端子DIN1一一DING， 每個端子都有一個對應的參數(shù)用來設定該端子的功能，從而每個端子都有一個對應的參數(shù)用來設定該端子的功能，從而 實現(xiàn)電動機啟停、正反轉(zhuǎn)、點動等。實現(xiàn)電動機啟停、正反轉(zhuǎn)、點動等。 下一頁 返回上一頁

21、變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 任務訓練任務訓練 一、訓練內(nèi)容一、訓練內(nèi)容 S7-226 PLC聯(lián)機控制聯(lián)機控制MM440，實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)控制。要，實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)控制。要 求按下按鈕求按下按鈕SB1后，電動機正轉(zhuǎn)且運行頻率為后，電動機正轉(zhuǎn)且運行頻率為40Hz;按下按鈕按下按鈕 SB2后，延時后，延時lOs，電動機反轉(zhuǎn)且運行頻率為，電動機反轉(zhuǎn)且運行頻率為40 Hz ;當按下停當按下停 止按鈕止按鈕TB1，電動機運行停止。，電動機運行停止。 二、訓練工具、材料和設備二、訓練工具、材料和設備 S7 -226 PLC , MM440變頻器各一臺、控制按鈕及變頻

22、器各一臺、控制按鈕及BVR-1. 5 mm2導線若下萬用表、兆歐表各一臺、通用電工工具一套等。導線若下萬用表、兆歐表各一臺、通用電工工具一套等。 下一頁 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 三、操作方法和步驟三、操作方法和步驟 1.按要求接線按要求接線 PLC與變頻器的連接電路如與變頻器的連接電路如圖圖3-8所示。所示。 2. PLC輸入輸入/輸出地址分配輸出地址分配 根據(jù)控制要求確定根據(jù)控制要求確定I/O地址，地址，PLC輸入輸入/輸出分配見輸出分配見表表3-3。 3. PLC程序設計程序設計 在在STEP?一一Micro/ WIN編程軟件中進行

23、控制程序設計，并編程軟件中進行控制程序設計，并 用一根用一根PC/PPI編程電纜將程序下載到編程電纜將程序下載到S7 -226 PLC中。中。PLC參參 考程序如考程序如圖圖3-9所示。所示。 4.變頻器參數(shù)設置變頻器參數(shù)設置 接通斷路器接通斷路器QS，變頻器在通電狀態(tài)下，完成相關參數(shù)設置，變頻器在通電狀態(tài)下，完成相關參數(shù)設置， 具體設置見具體設置見表表3-4。 下一頁 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 5.操作調(diào)試操作調(diào)試 (1)電動機正轉(zhuǎn)運行。電動機正轉(zhuǎn)運行。 當按下正轉(zhuǎn)按鈕當按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1時，時，57 - 226型型PLC輸入繼電器輸入

24、繼電器I0. 0得得 電，輔助繼電器電，輔助繼電器M0. 0得電，得電，M0. 0常開點閉合自鎖，輸出繼常開點閉合自鎖，輸出繼 電器電器Q0. 1得電，變頻器得電，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口的數(shù)字輸入端口DIN2為為“ON” 狀態(tài)。電動機按狀態(tài)。電動機按P1120所設置的所設置的6s斜坡上升時間正向啟動，經(jīng)斜坡上升時間正向啟動，經(jīng) 過過6s后，電動機正轉(zhuǎn)運行在由后，電動機正轉(zhuǎn)運行在由P1040所設置的所設置的40 Hz頻率對應頻率對應 的轉(zhuǎn)速上。的轉(zhuǎn)速上。 下一頁 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 (2)電動機反轉(zhuǎn)延時運行。電動機反轉(zhuǎn)延時運行

25、。 當按下反轉(zhuǎn)按鈕當按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2時，時，PLC輸入繼電器輸入繼電器I0. 1得電，其常開得電，其常開 觸點閉合，位輔助繼電器觸點閉合，位輔助繼電器M0. 1得電，得電，M0. 1常開觸點閉合自常開觸點閉合自 鎖，同時接通定時器鎖，同時接通定時器T37延時。當時間達到延時。當時間達到10s，定時器，定時器T37 位觸點閉合，輸出繼電器位觸點閉合，輸出繼電器Q0. 2得電，變頻器得電，變頻器MM440的數(shù)字輸?shù)臄?shù)字輸 入端口入端口DIN3為為“ON”狀態(tài)。電動機在發(fā)出反轉(zhuǎn)信號延時狀態(tài)。電動機在發(fā)出反轉(zhuǎn)信號延時10s 后，按后，按P1121所設置的所設置的6s斜坡上升時間反向啟動，經(jīng)斜坡上升時

26、間反向啟動，經(jīng)6*后，電后，電 動機反向運轉(zhuǎn)在由動機反向運轉(zhuǎn)在由P1040所設置的所設置的40 Hz頻率對應的轉(zhuǎn)速上。頻率對應的轉(zhuǎn)速上。 為了保證運行安全，在為了保證運行安全，在PLC程序設計時，利用輔助繼電器程序設計時，利用輔助繼電器 M0. 0和和M0. 1的常閉觸點實現(xiàn)互鎖。的常閉觸點實現(xiàn)互鎖。 下一頁 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 (3)電動機停止。電動機停止。 無淪電動機當前處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當按下停止按鈕無淪電動機當前處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當按下停止按鈕 TB1后，輸入繼電器后，輸入繼電器I0. 2得電，其常閉觸點斷開，使輔助繼得

27、電，其常閉觸點斷開，使輔助繼 電器電器M0. 0(或或M0. 1)線圈失電，其常開觸點斷開取消自鎖，同線圈失電，其常開觸點斷開取消自鎖，同 時輸出繼電器線圈時輸出繼電器線圈Q0. 1(或或Q0. 2)線圈失電，變頻器線圈失電，變頻器MM440端端 口口6(或或7)為為“OFF”狀態(tài)，電動機按狀態(tài)，電動機按P1121所設置的所設置的8*斜坡下斜坡下 降時間正向降時間正向(或反向或反向)停車，經(jīng)停車，經(jīng)8*后電動機運行停止。后電動機運行停止。 四、成績評價表四、成績評價表 成績評價見成績評價見表表3-5。 下一頁 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 2變頻器正反轉(zhuǎn)的變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制控制 五

28、、鞏固練習五、鞏固練習 某臺升降機，用變頻器控制，要求有正反轉(zhuǎn)指示，正轉(zhuǎn)運某臺升降機，用變頻器控制，要求有正反轉(zhuǎn)指示，正轉(zhuǎn)運 行頻率為行頻率為30 Hz ,反轉(zhuǎn)運行頻率為反轉(zhuǎn)運行頻率為20 Hz。試用。試用PLC與變頻器聯(lián)與變頻器聯(lián) 合控制，完成接線、參數(shù)設置、合控制，完成接線、參數(shù)設置、PLC程序編制，并進行調(diào)試。程序編制，并進行調(diào)試。 返回上一頁 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 任務目標任務目標 (1)掌握變頻器多段速頻率控制方式。掌握變頻器多段速頻率控制方式。 (2)熟悉變頻器的運行、調(diào)試及操作方法。熟悉變頻器的運行、調(diào)試及操作方法。 任務引

29、入任務引入 由于工藝上的要求，很多生產(chǎn)機械在不同的階段需要在不同由于工藝上的要求，很多生產(chǎn)機械在不同的階段需要在不同 的轉(zhuǎn)速下運行。為了方便這種負載，大多數(shù)變頻器均提供了的轉(zhuǎn)速下運行。為了方便這種負載，大多數(shù)變頻器均提供了 多段速控制功能，其轉(zhuǎn)速檔的切換是通過外接開關器件改變多段速控制功能，其轉(zhuǎn)速檔的切換是通過外接開關器件改變 其輸入端的狀態(tài)組合來實現(xiàn)的。下面就通過具體的應用來學其輸入端的狀態(tài)組合來實現(xiàn)的。下面就通過具體的應用來學 習用習用PLC的開關量直接對變頻器實現(xiàn)多段速調(diào)速的方法。的開關量直接對變頻器實現(xiàn)多段速調(diào)速的方法。 相關知識點相關知識點 MM440變頻器的多段速控制功能及參數(shù)設置

30、見變頻器的多段速控制功能及參數(shù)設置見2.4。 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 任務訓練任務訓練 一、訓練內(nèi)容一、訓練內(nèi)容 使用使用57一一226 PLC和和M M440變頻器聯(lián)機，實現(xiàn)電動機三段變頻器聯(lián)機，實現(xiàn)電動機三段 速頻率運轉(zhuǎn)控制。要求按下按鈕速頻率運轉(zhuǎn)控制。要求按下按鈕SB1，電動機啟動并運行在，電動機啟動并運行在 第一段，頻率為第一段，頻率為15Hz;延時延時18s后電動機反向運行在第二段，后電動機反向運行在第二段， 頻率為頻率為30 Hz;再延時再延時20s后電動機正向運行在第三段，頻率為后電動機正向運行在第三段，頻率為

31、SOHzo當按下停止按鈕當按下停止按鈕TB1，電動機停止運行。，電動機停止運行。 二、訓練工具、材料和設備二、訓練工具、材料和設備 S7 -226 PLC , MM440變頻器各一臺、控制按鈕及變頻器各一臺、控制按鈕及BVR一一1. 5 mm導線若干、萬用表、兆歐表各一臺、通用電工工具一套導線若干、萬用表、兆歐表各一臺、通用電工工具一套 等。等。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 三、操作方法三、操作方法 1.按要求接線按要求接線 PLC與變頻器的連接電路如與變頻器的連接電路如圖圖3-10所示。所示。 2. PLC輸入輸入/輸出

32、地址分配輸出地址分配 變頻器變頻器MM440數(shù)字輸入數(shù)字輸入DIN1, DIN2端口通過端口通過P0701, P0702 參數(shù)設為三段固定頻率控制端，每一段的頻率可分別由參數(shù)設為三段固定頻率控制端，每一段的頻率可分別由P1001, P1002和和P1003參數(shù)設置。變頻器數(shù)字輸入?yún)?shù)設置。變頻器數(shù)字輸入DIN3端口設為電動端口設為電動 機運行、停止控制端，可由機運行、停止控制端，可由P0703參數(shù)設置。參數(shù)設置。 PLC輸入輸入/輸出地址分配見輸出地址分配見表表3-6。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 3. PLC程序設計程序

33、設計 程序執(zhí)行要求程序執(zhí)行要求:按下啟動按鈕按下啟動按鈕SB1后，輸入繼電器后，輸入繼電器I0. 1得電，得電， 輸出繼電器輸出繼電器Q0. 1和和Q0. 3置位，同時定時器置位，同時定時器T37得電計時。得電計時。Q0. 3輸出，變頻器輸出，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口的數(shù)字輸入端口DIN3為為“ON，得到，得到 運轉(zhuǎn)信號，運轉(zhuǎn)信號，Q0. 1輸出，數(shù)字輸入端口輸出，數(shù)字輸入端口DIN1為為ON”狀態(tài)，得狀態(tài)，得 到頻率指令，電動機以到頻率指令，電動機以P1001參數(shù)設置的固定頻率參數(shù)設置的固定頻率1 (15 Hz) 正向運轉(zhuǎn)正向運轉(zhuǎn);T37正轉(zhuǎn)定時到正轉(zhuǎn)定時到18s, T37位常開觸點閉

34、合，使輸出繼位常開觸點閉合，使輸出繼 電器電器Q0. 2置位、置位、Q0. 1復位復位(注意注意:Q0. 3保持置位保持置位)，同時定時，同時定時 器器T38得電計時。得電計時。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 變頻器變頻器MM440的數(shù)字輸入端口的數(shù)字輸入端口DIN3仍為仍為“ON，得到運轉(zhuǎn)，得到運轉(zhuǎn) 信號，信號，Q0. 2輸出，數(shù)字輸入端口輸出，數(shù)字輸入端口DIN2為為“ON”狀態(tài)，得到頻狀態(tài)，得到頻 率指令，電動機以率指令，電動機以P1002參數(shù)設置的固定頻率參數(shù)設置的固定頻率2( -30Hz)反向運反向運 轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，T3

35、8反轉(zhuǎn)定時反轉(zhuǎn)定時20s, T38位常開觸點閉合，輸出繼電器位常開觸點閉合，輸出繼電器Q0. 1 再次置位輸出，變頻器再次置位輸出，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口的數(shù)字輸入端口DIN1, DIN2和和 DIN3均為均為ON”狀態(tài)，電動機以狀態(tài)，電動機以P1003參數(shù)設置的固定頻率參數(shù)設置的固定頻率3 (SOHz)正向運轉(zhuǎn)正向運轉(zhuǎn);按下停止按鈕按下停止按鈕TB1時，時，PLC輸入繼電器輸入繼電器I0. 2 得電，其常開觸點閉合使輸出繼電器得電，其常開觸點閉合使輸出繼電器Q0. 1Q0. 3復位，此時復位，此時 變頻器變頻器MM440的數(shù)字輸入端口的數(shù)字輸入端口DIN1, DIN2和和DIN3均為

36、均為 “OFF”狀態(tài)，電動機停止運轉(zhuǎn)。狀態(tài)，電動機停止運轉(zhuǎn)。PLC運行參考程序如運行參考程序如圖圖3-11 所示。所示。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 3變頻器多段速運行的變頻器多段速運行的PLC控制控制 4.變頻器參數(shù)設置變頻器參數(shù)設置 變頻器操作步驟省略，主要參數(shù)設置見變頻器操作步驟省略，主要參數(shù)設置見表表3-7。 四、成績評價表四、成績評價表 成績評價見成績評價見表表3-8。 五、鞏固練習五、鞏固練習 用用PLC和變頻器聯(lián)機實現(xiàn)電動機和變頻器聯(lián)機實現(xiàn)電動機7段頻率運行。段頻率運行。7段頻率依段頻率依 次為次為:第第1段頻率段頻率10Hz;第第2段頻率段頻率20Hz ;第第

37、3段頻率段頻率40Hz;第第4段段 頻率頻率50Hz;第第5段頻率段頻率-20Hz;第第6段頻率段頻率-40Hz,第第7段頻率段頻率20Hz。 設計出電路原理圖，寫出設計出電路原理圖，寫出PLC控制程序和相應參數(shù)設置。控制程序和相應參數(shù)設置。 上一頁返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 任務目標任務目標 (1)掌握常見的模擬量給定方法。掌握常見的模擬量給定方法。 (2)熟悉模擬量模塊的使用。熟悉模擬量模塊的使用。 任務引入任務引入 為滿足溫度、速度、流量等工藝變量的控制要求，常常要為滿足溫度、速度、流量等工藝變量的控制要求，常常要 對這些模擬量進行控制，對

38、這些模擬量進行控制，PLC模擬量控制模塊的使用也口益模擬量控制模塊的使用也口益 廣泛。通常情況下，變頻器的速度調(diào)節(jié)可采用鍵盤調(diào)節(jié)或電廣泛。通常情況下，變頻器的速度調(diào)節(jié)可采用鍵盤調(diào)節(jié)或電 位器調(diào)節(jié)等方式。但是，在速度要求根據(jù)工藝而變化時，僅位器調(diào)節(jié)等方式。但是，在速度要求根據(jù)工藝而變化時，僅 利用上述兩種方式不能滿足生產(chǎn)控制要求，而利用利用上述兩種方式不能滿足生產(chǎn)控制要求，而利用PLC靈活靈活 編程及控制的功能，實現(xiàn)速度因工藝而變化，可以較容易地編程及控制的功能，實現(xiàn)速度因工藝而變化，可以較容易地 滿足生產(chǎn)的要求。下面就來學習變頻器的滿足生產(chǎn)的要求。下面就來學習變頻器的PLC模擬量控制的模擬量控

39、制的 相關知識。相關知識。 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 相關知識點相關知識點 在變頻器中，通過操作面板、通信接口或輸入端子調(diào)節(jié)頻在變頻器中，通過操作面板、通信接口或輸入端子調(diào)節(jié)頻 率大小的指令信號，稱為給定信號。所謂外接頻率給定是指率大小的指令信號，稱為給定信號。所謂外接頻率給定是指 變頻器通過信號輸入端從外部得到頻率的給定信號。變頻器通過信號輸入端從外部得到頻率的給定信號。 一、頻率給定信號的方式一、頻率給定信號的方式 1.數(shù)字量給定方式數(shù)字量給定方式 頻率給定信號為數(shù)字量，這種給定方式的頻率精度很高，頻率給定信號為數(shù)字量，這種給定方式

40、的頻率精度很高， 可達到給定頻率的可達到給定頻率的0. 01%以內(nèi)。具體的給定方式有以下兩種。以內(nèi)。具體的給定方式有以下兩種。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 (1)面板給定。即通過面板上的面板給定。即通過面板上的“升鍵升鍵”和和“降鍵降鍵”(西門子西門子 MM440變頻器頻率增加調(diào)節(jié)用鍵，頻率下降調(diào)節(jié)用變頻器頻率增加調(diào)節(jié)用鍵，頻率下降調(diào)節(jié)用 鍵鍵) 來設置頻率的數(shù)值。來設置頻率的數(shù)值。 (2)通信接口給定。由上位機或通信接口給定。由上位機或PLC通過接口進行給定。現(xiàn)通過接口進行給定?，F(xiàn) 在多數(shù)變頻器都帶有在多數(shù)變頻器都帶有RS -

41、485接口或接口或RS - 232接口，方便與上接口，方便與上 位機位機(如如PLC、單片機、單片機、PC等等)的通信，上位機可將設置的頻的通信，上位機可將設置的頻 率數(shù)值傳送給變頻器。率數(shù)值傳送給變頻器。 2.模擬量給定方式模擬量給定方式 即給定信號為模擬量，主要有電壓信號、電流信號。當進即給定信號為模擬量，主要有電壓信號、電流信號。當進 行模擬量給定時，變頻器輸出的精度略低，約在最大頻率的行模擬量給定時，變頻器輸出的精度略低，約在最大頻率的 士士0. 2%以內(nèi)。以內(nèi)。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 常見的給定方法有。常見的給定方

42、法有。 (1)電位器給定。電位器給定。 利用電位器的連接提供給定信號，該信號為電壓信號。例利用電位器的連接提供給定信號，該信號為電壓信號。例 如西門子如西門子MM440變頻器端子變頻器端子1和和2為用戶提供為用戶提供10V直流電壓，直流電壓， 端子端子3為給定電壓信號的輸入端為給定電壓信號的輸入端(采用模擬電壓信號輸入方式采用模擬電壓信號輸入方式 輸入給定頻率時，為了提高變頻調(diào)速的控制精度，必須配備輸入給定頻率時，為了提高變頻調(diào)速的控制精度，必須配備 一個高精度的直流電源一個高精度的直流電源)。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 (2)

43、直接電壓直接電壓(或電流或電流)給定。給定。 由外部儀器設備直接向變頻器的給定端輸出電壓或電流信由外部儀器設備直接向變頻器的給定端輸出電壓或電流信 號。需注意的是，當信號源與變頻器距離較遠時，應采用電號。需注意的是，當信號源與變頻器距離較遠時，應采用電 流信號給定，以消除因線路壓降引起的誤差，通常取流信號給定，以消除因線路壓降引起的誤差，通常取420mA， 以利于區(qū)別零信號和無信號以利于區(qū)別零信號和無信號(零信號零信號:信號線路正常，信號值信號線路正常，信號值 為零為零;無信號無信號:信號線路因斷路或未工作而沒有信號信號線路因斷路或未工作而沒有信號)。在西門。在西門 子子MM440變頻器接線端

44、子中有兩路模擬量輸入變頻器接線端子中有兩路模擬量輸入:AIN1 (010V, 020 mA和和-1010 V)和和AIN2 (010V, 020 mA )。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 二、模擬量輸入二、模擬量輸入/輸出擴展模塊輸出擴展模塊(EM235 )接線圖及輸入范圍配接線圖及輸入范圍配 置置 1. EM235的接線圖的接線圖 EM235是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了4路模擬量輸路模擬量輸 入和入和1路模擬量輸出功能路模擬量輸出功能EM235的接線方法如的接線方法如圖圖3-12所示。所示。

45、 2. EM235的配置的配置 使用模塊，須將輸入端同時設置為一種量程和格式，即相同使用模塊，須將輸入端同時設置為一種量程和格式，即相同 的輸入量程和分辨率。的輸入量程和分辨率。DIP開關設置開關設置EM235擴展模塊的對應擴展模塊的對應 關系見關系見表表3-9。表中六個。表中六個DIP開關決定了所有的輸入設置，也開關決定了所有的輸入設置，也 就是說開關的設置應用于整個模塊，開關設置也只有在重新就是說開關的設置應用于整個模塊，開關設置也只有在重新 上電后才能生效。上電后才能生效。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 三、注意事項三、注意事

46、項 使用使用PLC的模擬量控制變頻器時，考慮到變頻器本身產(chǎn)生的模擬量控制變頻器時，考慮到變頻器本身產(chǎn)生 強干擾信號，而模擬量抗干擾能力較差、數(shù)字量抗干擾能力強干擾信號，而模擬量抗干擾能力較差、數(shù)字量抗干擾能力 強的特性，為了最大程度的消除變頻器對模擬量的干擾，在強的特性，為了最大程度的消除變頻器對模擬量的干擾，在 布線和接地等方面就需要采取更加嚴密的措施布線和接地等方面就需要采取更加嚴密的措施: 1.信號線與動力線必須分開走線信號線與動力線必須分開走線 使用模擬量信號進行遠程控制變頻器時，為了減少模擬量使用模擬量信號進行遠程控制變頻器時，為了減少模擬量 受來自變頻器和其他設備的干擾，須將控制變

47、頻器的信號線受來自變頻器和其他設備的干擾，須將控制變頻器的信號線 與強電回路與強電回路(主回路及順控回路主回路及順控回路)分開走線。分開走線。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 z.模擬量控制信號線應使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為模擬量控制信號線應使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為 0.52mm2在接線時一定要注意，電纜剝線要盡可能的短在接線時一定要注意，電纜剝線要盡可能的短 57mm左右左右)，同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來， 以防止屏蔽線與其他設備接觸引人干擾。以防止屏蔽線與其他設備接

48、觸引人干擾。 3.變頻器的接地應該與變頻器的接地應該與PLC控制回路單獨接地控制回路單獨接地 在不能夠保證單獨接地的情況下，為了減少變頻器對控制在不能夠保證單獨接地的情況下，為了減少變頻器對控制 器的干擾，控制回路接地可以浮空，但變頻器一定要保證可器的干擾，控制回路接地可以浮空，但變頻器一定要保證可 靠接地。在控制系統(tǒng)中建議將模擬量信號線的屏蔽線兩端都靠接地。在控制系統(tǒng)中建議將模擬量信號線的屏蔽線兩端都 浮空，同時，由于浮空，同時，由于PLC與變頻器共用一個大地，因此，建議與變頻器共用一個大地，因此，建議 在可能的情況下，將在可能的情況下，將PLC單獨接地或者將單獨接地或者將PLC與機組地絕緣

49、與機組地絕緣 開來。開來。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 4.變頻器與電機間的接線距離變頻器與電機間的接線距離 變頻器與電機間的接線距離較長的場合，來自電纜的高次變頻器與電機間的接線距離較長的場合，來自電纜的高次 諧波漏電流，會對變頻器和周邊設備產(chǎn)生不利影響。因此，諧波漏電流，會對變頻器和周邊設備產(chǎn)生不利影響。因此， 為減少變頻器的干擾，需要對變頻器的載波頻率進行調(diào)整。為減少變頻器的干擾，需要對變頻器的載波頻率進行調(diào)整。 任務訓練任務訓練 一、訓練內(nèi)容一、訓練內(nèi)容 利用利用S7 -226 PLC模擬量模塊與模擬量模塊與MM440變頻

50、器聯(lián)機，實現(xiàn)變頻器聯(lián)機，實現(xiàn) 電動機正反轉(zhuǎn)控制，要求運行頻率由模擬量模塊輸出電壓信電動機正反轉(zhuǎn)控制，要求運行頻率由模擬量模塊輸出電壓信 號給定，并能平滑調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。號給定，并能平滑調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控制 二、訓練工具、材料和設備二、訓練工具、材料和設備 S7- 226 PLC , MM440變頻器各一臺，變頻器各一臺，EM235模擬量模塊一模擬量模塊一 個，個，BVR-1.5mm2導線若干電工萬用表、兆歐表各一臺，通導線若干電工萬用表、兆歐表各一臺，通 用電工工具一套等。用電工工具一套等。 三、操作方法和

51、步驟三、操作方法和步驟 1.按系統(tǒng)要求接線按系統(tǒng)要求接線 PLC:、模擬量模塊和變頻器的連接電路如、模擬量模塊和變頻器的連接電路如圖圖3-13所示。所示。 2.模塊選型和模塊選型和PLC輸入輸入/輸出地址分配輸出地址分配 系統(tǒng)選用系統(tǒng)選用57一一226 PLC和模擬量擴展模塊和模擬量擴展模塊EM235。EM235 為模擬量輸入為模擬量輸入/輸出模塊，具有四個模擬量輸入通道和一個模輸出模塊，具有四個模擬量輸入通道和一個模 擬量輸出通道。擬量輸出通道。PLC輸入輸入/輸出地址分配見輸出地址分配見表表3-10。 上一頁 下一頁 返回 變頻器PLC控制 3. 4變頻器的變頻器的PLC模擬量控制模擬量控

52、制 3. PLC程序設計程序設計 1)電動機正轉(zhuǎn)運行及速度調(diào)節(jié)電動機正轉(zhuǎn)運行及速度調(diào)節(jié) 按下正轉(zhuǎn)按鈕按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1,輸入繼電器輸入繼電器I0. 0得電，輸出繼電器得電，輸出繼電器Q0. 0 得電并自保，變頻器端口得電并自保，變頻器端口5為為“ON，電動機正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位，電動機正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位 器器RP，則可改變變頻器的頻率設定值，從而調(diào)節(jié)正轉(zhuǎn)速度的，則可改變變頻器的頻率設定值，從而調(diào)節(jié)正轉(zhuǎn)速度的 大小。按下停車按鈕大小。按下停車按鈕TB1后，后，I0. 1得電，得電，Q0. 0失電，電動機失電，電動機 停止轉(zhuǎn)動。停止轉(zhuǎn)動。 2)電動機反向運行及速度調(diào)節(jié)電動機反向運行及速度調(diào)節(jié) 按下反轉(zhuǎn)按鈕按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2,輸入繼電器輸入繼電器I0. 2得電，輸出繼電器得電，輸出繼電器Q0. 1 得電并自保，變頻器端口得電并自保，變頻器端口6為為“ON，電動機反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位，電動機反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位 器器RP，則可改變變頻器的頻率設定值，從而調(diào)節(jié)反轉(zhuǎn)速度的，則可改變變頻器的頻率設定值，從而調(diào)節(jié)反轉(zhuǎn)速度的 高低。按下停車按鈕高低。按下停車按鈕TB1后，輸入繼電器后，輸入繼電器10. 1得電，輸出繼得電，輸出繼 電器電器Q0. 1失電，電動機停止轉(zhuǎn)動。失電，電動機停止轉(zhuǎn)動。 上一頁 下一頁