變頻器的PLC控制課件

第3章變頻器的PLC控制

3.1PLC與變頻器的連接

3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制

3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制

3.4變頻器的PLC模擬量控制第3章變頻器的PLC控制3.1PLC與變頻器的3.1PLC與變頻器的連接任務(wù)目標(biāo)(1)掌握PLC和變頻器聯(lián)機(jī)方法。(2)熟悉變頻器與PLC連接的觸點(diǎn)和接口等。(3)熟悉PLC通過85485接口控制變頻器的方法。任務(wù)引入PLC具有體積小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，PLC聯(lián)機(jī)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(yīng)用，那么，PLC與變頻器有幾種方式來聯(lián)機(jī)控制變頻器?通常選擇哪種控制方法?它們具體是如何連接的?下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接任務(wù)目標(biāo)下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接相關(guān)知識點(diǎn)一、PLC與變頻器的連接方式PLC與變頻器一般有三種連接方法。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電壓信號或4~20mA電流信號，作為變頻器的模擬量輸入信號?？刂谱冾l器的輸出頻率，如圖3-1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PLC輸出模塊，且PLC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(yīng)PLC的電壓信號范圍，在連接時注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接相關(guān)知識點(diǎn)上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接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，如圖3-2所示。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/停止、正/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動、轉(zhuǎn)速和加減時間等，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制要求，但只能有級調(diào)速。使用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行連接時，有時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，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)變頻器的輸入信號電路時還應(yīng)該注意到，輸入信號電路連接不當(dāng)，有時也會造成變頻器的誤動作。例如，當(dāng)輸入信號電路采用繼電器等感性負(fù)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(yīng)盡量避免。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接2.利用PLC的開關(guān)量輸出控制3.1PLC與變頻器的連接3.PLC與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85485串行接口(有的也提供RS232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)用對象。單一的85485鏈路最多可以連接30臺變頻器，而且根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播信息，都可以找到需要通信的變頻器。鏈路中需要有一個主控制器(主站)，而各個變頻器則是從屬的控制對象(從站)。采用串行接口有以下優(yōu)點(diǎn):(1)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。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接3.PLC與485通信接口的3.1PLC與變頻器的連接(3)可以通過串行接口設(shè)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(jìn)行監(jiān)測和控制。典型的85485多站接口如圖3-3所示，MM440變頻器為85485接口時，是將端子14和15分別連接到P+和N-來，如圖3-4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(uss)，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31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(jìn)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直接進(jìn)行信息的傳輸。USS協(xié)議有關(guān)信息的詳細(xì)說明在此不再贅述。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接(3)可以通過串行接口設(shè)置和修改3.1PLC與變頻器的連接二、聯(lián)機(jī)注意事項(xiàng)由于變頻器在運(yùn)行過程中會帶來較強(qiáng)的電磁干擾，為保證PLC不因變頻器主電路斷路器及開關(guān)器件等產(chǎn)生的噪聲而出現(xiàn)故障，在將變頻器和PLC等上位機(jī)配合使用時還必須注意。1.對PLC本體按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行接地。此時，應(yīng)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。2.當(dāng)電源條件不太好時，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸入/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。此外，如有必要在變頻器一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接二、聯(lián)機(jī)注意事項(xiàng)上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接3.當(dāng)變頻器和PLC安裝在同一控制柜中時，應(yīng)盡可能使與變頻器和PLC有關(guān)的電線分開。4.通過使用屏蔽線和雙絞線來抗噪聲。任務(wù)訓(xùn)練一、訓(xùn)練內(nèi)容用57一200向MM440傳送控制字和速度給定。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM440變頻器一臺、西門子57-200系列PLC和編程軟件一套、通用電工工具一套。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接3.當(dāng)變頻器和PLC安裝在同一3.1PLC與變頻器的連接三、操作方法和步驟1.按要求進(jìn)行硬件連接準(zhǔn)備(1)在使用MicroWinsoftware創(chuàng)建項(xiàng)目之前，首先安裝USSprotocol。(2)設(shè)置通信接口(PC/PPIcable)。(3)不!!用PC/PPI電纜連接PC與S7-200PORT1端口，為編程使用。(4)用串口電纜將S7-200PORTO端口與MM4面板上的RS232/RS485接口相連。2.參數(shù)設(shè)置為了運(yùn)行變頻器，還需要在MM440中設(shè)置以下參數(shù)。(1)恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值，設(shè)定P0010=30和P0970=1，按下P鍵，開始復(fù)位。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接三、操作方法和步驟上一頁下一頁返3.1PLC與變頻器的連接(2)進(jìn)入專家模式，P0003=3。(3)設(shè)置電機(jī)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(shí)驗(yàn)?zāi)J(rèn)就可。(4)修改命令源和給定源，設(shè)定P700=5和P1000=5。(5)設(shè)置與通信相關(guān)參數(shù)，見表3-1。3.PLC程序編制(1)在Micro/Win中調(diào)用USS初始化程序塊USS_INIT，參考程序如圖3-5所示。只調(diào)用一次;分別設(shè)置USS通信的波特率和MM440變頻器的地址。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接(2)進(jìn)入專家模式，P00033.1PLC與變頻器的連接(2)在Micro/Win中調(diào)用USS控制程序塊USS_CTRL，參考程序如圖3-6所示。其中由M20.0控制MM440的啟停，Type=1選擇MM440，速度給定為百分比，實(shí)數(shù)類型，設(shè)定為5000。要運(yùn)行，M20.1,M20.2必須都為0，與變頻器上的OFF2,OFF3為1相反。其中，速度給定值VD1000，要采用Flow型查看，是百分比。(3)使用USS_RPM和USS_WPM來讀寫MM440的參數(shù)，如圖3-7所示。注意:先寫參數(shù)P1003，完成后再讀P1003。四、成績評價表成績評價見表3-2。上一頁下一頁返回3.1PLC與變頻器的連接(2)在Micro/Win中調(diào)3.1PLC與變頻器的連接五、鞏固練習(xí)用S7-226PLC和MM440變頻器聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)一控三運(yùn)行(用一臺變頻器分別控制三臺電動機(jī)運(yùn)行)。要求按下按鈕SB1后電動機(jī)M1工作，按下按鈕SB2后電動機(jī)M2工作，按下按鈕SB3后電動機(jī)M3工作，按下按鈕TB1后電動機(jī)工作停止，且任意時刻僅有一臺電動機(jī)變頻運(yùn)行，變頻器由操作面板控制。請?jiān)O(shè)計(jì)控制電路圖并接線調(diào)試，寫出調(diào)試成功的PLC程序。上一頁返回3.1PLC與變頻器的連接五、鞏固練習(xí)上一頁返回3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制任務(wù)目標(biāo)(1)掌握PLC和變頻器正反轉(zhuǎn)控制的電路設(shè)計(jì)與連接方法。(2)熟悉聯(lián)機(jī)調(diào)試方法。任務(wù)引入在生產(chǎn)實(shí)踐中，電動機(jī)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(jī)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、控制、效率、精度等各個方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，可以簡單、方便地實(shí)現(xiàn)電動機(jī)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)?下一頁返回3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制任務(wù)目標(biāo)下一頁返回3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制相關(guān)知識點(diǎn)變頻器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的方法。利用電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流拖動系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，須利用接觸器等裝置對電源進(jìn)行換相切換。利用變頻器進(jìn)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(guān)順序，即可達(dá)到對輸出進(jìn)行換相的目的，很容易實(shí)現(xiàn)電動機(jī)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(guān)量的輸入端子DIN1一DING，每個端子都有一個對應(yīng)的參數(shù)用來設(shè)定該端子的功能，從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)啟停、正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動等。下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制相關(guān)知識點(diǎn)下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制任務(wù)訓(xùn)練一、訓(xùn)練內(nèi)容S7-226PLC聯(lián)機(jī)控制MM440，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。要求按下按鈕SB1后，電動機(jī)正轉(zhuǎn)且運(yùn)行頻率為40Hz;按下按鈕SB2后，延時lOs，電動機(jī)反轉(zhuǎn)且運(yùn)行頻率為40Hz;當(dāng)按下停止按鈕TB1，電動機(jī)運(yùn)行停止。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備S7-226PLC,MM440變頻器各一臺、控制按鈕及BVR-1.5mm2導(dǎo)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3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制任務(wù)訓(xùn)練下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制三、操作方法和步驟1.按要求接線PLC與變頻器的連接電路如圖3-8所示。2.PLC輸入/輸出地址分配根據(jù)控制要求確定I/O地址，PLC輸入/輸出分配見表3-3。3.PLC程序設(shè)計(jì)在STEP?一Micro/WIN編程軟件中進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)，并用一根PC/PPI編程電纜將程序下載到S7-226PLC中。PLC參考程序如圖3-9所示。4.變頻器參數(shù)設(shè)置接通斷路器QS，變頻器在通電狀態(tài)下，完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，具體設(shè)置見表3-4。下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制三、操作方法和步驟下一頁返回3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制5.操作調(diào)試(1)電動機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1時，57-226型PLC輸入繼電器I0.0得電，輔助繼電器M0.0得電，M0.0常開點(diǎn)閉合自鎖，輸出繼電器Q0.1得電，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN2為“ON”狀態(tài)。電動機(jī)按P1120所設(shè)置的6s斜坡上升時間正向啟動，經(jīng)過6s后，電動機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行在由P1040所設(shè)置的40Hz頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上。下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制5.操作調(diào)試下一頁返回上一3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制(2)電動機(jī)反轉(zhuǎn)延時運(yùn)行。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2時，PLC輸入繼電器I0.1得電，其常開觸點(diǎn)閉合，位輔助繼電器M0.1得電，M0.1常開觸點(diǎn)閉合自鎖，同時接通定時器T37延時。當(dāng)時間達(dá)到10s，定時器T37位觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Q0.2得電，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN3為“ON”狀態(tài)。電動機(jī)在發(fā)出反轉(zhuǎn)信號延時10s后，按P1121所設(shè)置的6s斜坡上升時間反向啟動，經(jīng)6*后，電動機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)在由P1040所設(shè)置的40Hz頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上。為了保證運(yùn)行安全，在PLC程序設(shè)計(jì)時，利用輔助繼電器M0.0和M0.1的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖。下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制(2)電動機(jī)反轉(zhuǎn)延時運(yùn)行。3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制(3)電動機(jī)停止。無淪電動機(jī)當(dāng)前處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)按下停止按鈕TB1后，輸入繼電器I0.2得電，其常閉觸點(diǎn)斷開，使輔助繼電器M0.0(或M0.1)線圈失電，其常開觸點(diǎn)斷開取消自鎖，同時輸出繼電器線圈Q0.1(或Q0.2)線圈失電，變頻器MM440端口6(或7)為“OFF”狀態(tài)，電動機(jī)按P1121所設(shè)置的8*斜坡下降時間正向(或反向)停車，經(jīng)8*后電動機(jī)運(yùn)行停止。四、成績評價表成績評價見表3-5。下一頁返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制(3)電動機(jī)停止。下一頁返3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制五、鞏固練習(xí)某臺升降機(jī)，用變頻器控制，要求有正反轉(zhuǎn)指示，正轉(zhuǎn)運(yùn)行頻率為30Hz,反轉(zhuǎn)運(yùn)行頻率為20Hz。試用PLC與變頻器聯(lián)合控制，完成接線、參數(shù)設(shè)置、PLC程序編制，并進(jìn)行調(diào)試。返回上一頁3.2變頻器正反轉(zhuǎn)的PLC控制五、鞏固練習(xí)返回上一頁3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制任務(wù)目標(biāo)(1)掌握變頻器多段速頻率控制方式。(2)熟悉變頻器的運(yùn)行、調(diào)試及操作方法。任務(wù)引入由于工藝上的要求，很多生產(chǎn)機(jī)械在不同的階段需要在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。為了方便這種負(fù)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(guān)器件改變其輸入端的狀態(tài)組合來實(shí)現(xiàn)的。下面就通過具體的應(yīng)用來學(xué)習(xí)用PLC的開關(guān)量直接對變頻器實(shí)現(xiàn)多段速調(diào)速的方法。相關(guān)知識點(diǎn)MM440變頻器的多段速控制功能及參數(shù)設(shè)置見2.4。下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制任務(wù)目標(biāo)下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制任務(wù)訓(xùn)練一、訓(xùn)練內(nèi)容使用57一226PLC和MM440變頻器聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)三段速頻率運(yùn)轉(zhuǎn)控制。要求按下按鈕SB1，電動機(jī)啟動并運(yùn)行在第一段，頻率為15Hz;延時18s后電動機(jī)反向運(yùn)行在第二段，頻率為30Hz;再延時20s后電動機(jī)正向運(yùn)行在第三段，頻率為SOHzo當(dāng)按下停止按鈕TB1，電動機(jī)停止運(yùn)行。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備S7-226PLC,MM440變頻器各一臺、控制按鈕及BVR一1.5mm導(dǎo)線若干、萬用表、兆歐表各一臺、通用電工工具一套等。上一頁下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制任務(wù)訓(xùn)練上一頁下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制三、操作方法1.按要求接線PLC與變頻器的連接電路如圖3-10所示。2.PLC輸入/輸出地址分配變頻器MM440數(shù)字輸入DIN1,DIN2端口通過P0701,P0702參數(shù)設(shè)為三段固定頻率控制端，每一段的頻率可分別由P1001,P1002和P1003參數(shù)設(shè)置。變頻器數(shù)字輸入DIN3端口設(shè)為電動機(jī)運(yùn)行、停止控制端，可由P0703參數(shù)設(shè)置。PLC輸入/輸出地址分配見表3-6。上一頁下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制三、操作方法上一頁下一頁3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制3.PLC程序設(shè)計(jì)程序執(zhí)行要求:按下啟動按鈕SB1后，輸入繼電器I0.1得電，輸出繼電器Q0.1和Q0.3置位，同時定時器T37得電計(jì)時。Q0.3輸出，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN3為“ON"，得到運(yùn)轉(zhuǎn)信號，Q0.1輸出，數(shù)字輸入端口DIN1為"ON”狀態(tài)，得到頻率指令，電動機(jī)以P1001參數(shù)設(shè)置的固定頻率1(15Hz)正向運(yùn)轉(zhuǎn);T37正轉(zhuǎn)定時到18s,T37位常開觸點(diǎn)閉合，使輸出繼電器Q0.2置位、Q0.1復(fù)位(注意:Q0.3保持置位)，同時定時器T38得電計(jì)時。上一頁下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制3.PLC程序設(shè)計(jì)3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN3仍為“ON"，得到運(yùn)轉(zhuǎn)信號，Q0.2輸出，數(shù)字輸入端口DIN2為“ON”狀態(tài)，得到頻率指令，電動機(jī)以P1002參數(shù)設(shè)置的固定頻率2(-30Hz)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，T38反轉(zhuǎn)定時20s,T38位常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Q0.1再次置位輸出，變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN1,DIN2和DIN3均為"ON”狀態(tài)，電動機(jī)以P1003參數(shù)設(shè)置的固定頻率3(SOHz)正向運(yùn)轉(zhuǎn);按下停止按鈕TB1時，PLC輸入繼電器I0.2得電，其常開觸點(diǎn)閉合使輸出繼電器Q0.1~Q0.3復(fù)位，此時變頻器MM440的數(shù)字輸入端口DIN1,DIN2和DIN3均為“OFF”狀態(tài)，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC運(yùn)行參考程序如圖3-11所示。上一頁下一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制變頻器MM440的數(shù)字輸3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制4.變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器操作步驟省略，主要參數(shù)設(shè)置見表3-7。四、成績評價表成績評價見表3-8。五、鞏固練習(xí)用PLC和變頻器聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)電動機(jī)7段頻率運(yùn)行。7段頻率依次為:第1段頻率10Hz;第2段頻率20Hz;第3段頻率40Hz;第4段頻率50Hz;第5段頻率-20Hz;第6段頻率-40Hz,第7段頻率20Hz。設(shè)計(jì)出電路原理圖，寫出PLC控制程序和相應(yīng)參數(shù)設(shè)置。上一頁返回3.3變頻器多段速運(yùn)行的PLC控制4.變頻器參數(shù)設(shè)置上一頁3.4變頻器的PLC模擬量控制任務(wù)目標(biāo)(1)掌握常見的模擬量給定方法。(2)熟悉模擬量模塊的使用。任務(wù)引入為滿足溫度、速度、流量等工藝變量的控制要求，常常要對這些模擬量進(jìn)行控制，PLC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PLC靈活編程及控制的功能，實(shí)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(xué)習(xí)變頻器的PLC模擬量控制的相關(guān)知識。下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制任務(wù)目標(biāo)下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制相關(guān)知識點(diǎn)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1.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，可達(dá)到給定頻率的0.01%以內(nèi)。具體的給定方式有以下兩種。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制相關(guān)知識點(diǎn)上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制(1)面板給定。即通過面板上的“升鍵”和“降鍵”(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)用鍵)來設(shè)置頻率的數(shù)值。(2)通信接口給定。由上位機(jī)或PLC通過接口進(jìn)行給定。現(xiàn)在多數(shù)變頻器都帶有RS-485接口或RS-232接口，方便與上位機(jī)(如PLC、單片機(jī)、PC等)的通信，上位機(jī)可將設(shè)置的頻率數(shù)值傳送給變頻器。2.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(dāng)進(jìn)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0.2%以內(nèi)。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制(1)面板給定。即通過面板3.4變頻器的PLC模擬量控制常見的給定方法有。(1)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。例如西門子MM440變頻器端子1和2為用戶提供10V直流電壓，端子3為給定電壓信號的輸入端(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，必須配備一個高精度的直流電源)。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制常見的給定方法有。上一頁下3.4變頻器的PLC模擬量控制(2)直接電壓(或電流)給定。由外部儀器設(shè)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(dāng)信號源與變頻器距離較遠(yuǎn)時，應(yīng)采用電流信號給定，以消除因線路壓降引起的誤差，通常取4~20mA，以利于區(qū)別零信號和無信號(零信號:信號線路正常，信號值為零;無信號:信號線路因斷路或未工作而沒有信號)。在西門子MM440變頻器接線端子中有兩路模擬量輸入:AIN1(0~10V,0~20mA和-10~10V)和AIN2(0~10V,0~20mA)。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制(2)直接電壓(或電流)給3.4變頻器的PLC模擬量控制二、模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊(EM235)接線圖及輸入范圍配置1.EM235的接線圖EM235是最常用的模擬量擴(kuò)展模塊，它實(shí)現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量輸出功能EM235的接線方法如圖3-12所示。2.EM235的配置使用模塊，須將輸入端同時設(shè)置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。DIP開關(guān)設(shè)置EM235擴(kuò)展模塊的對應(yīng)關(guān)系見表3-9。表中六個DIP開關(guān)決定了所有的輸入設(shè)置，也就是說開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，開關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制二、模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊3.4變頻器的PLC模擬量控制三、注意事項(xiàng)使用PLC的模擬量控制變頻器時，考慮到變頻器本身產(chǎn)生強(qiáng)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(qiáng)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(yán)密的措施:1.信號線與動力線必須分開走線使用模擬量信號進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時，為了減少模擬量受來自變頻器和其他設(shè)備的干擾，須將控制變頻器的信號線與強(qiáng)電回路(主回路及順控回路)分開走線。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制三、注意事項(xiàng)上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制z.模擬量控制信號線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.5~2mm2在接線時一定要注意，電纜剝線要盡可能的短5~7mm左右)，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(shè)備接觸引人干擾。3.變頻器的接地應(yīng)該與PLC控制回路單獨(dú)接地在不能夠保證單獨(dú)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PLC與變頻器共用一個大地，因此，建議在可能的情況下，將PLC單獨(dú)接地或者將PLC與機(jī)組地絕緣開來。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制z.模擬量控制信號線應(yīng)使用雙3.4變頻器的PLC模擬量控制4.變頻器與電機(jī)間的接線距離變頻器與電機(jī)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(shè)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(jìn)行調(diào)整。任務(wù)訓(xùn)練一、訓(xùn)練內(nèi)容利用S7-226PLC模擬量模塊與MM440變頻器聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，要求運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)速。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制4.變頻器與電機(jī)間的接線距3.4變頻器的PLC模擬量控制二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備S7-226PLC,MM440變頻器各一臺，EM235模擬量模塊一個，BVR-1.5mm2導(dǎo)線若干電工萬用表、兆歐表各一臺，通用電工工具一套等。三、操作方法和步驟1.按系統(tǒng)要求接線PLC:、模擬量模塊和變頻器的連接電路如圖3-13所示。2.模塊選型和PLC輸入/輸出地址分配系統(tǒng)選用57一226PLC和模擬量擴(kuò)展模塊EM235。EM235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擬量輸出通道。PLC輸入/輸出地址分配見表3-10。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備上一3.4變頻器的PLC模擬量控制3.PLC程序設(shè)計(jì)1)電動機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行及速度調(diào)節(jié)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1,輸入繼電器I0.0得電，輸出繼電器Q0.0得電并自保，變頻器端口5為“ON"，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位器RP，則可改變變頻器的頻率設(shè)定值，從而調(diào)節(jié)正轉(zhuǎn)速度的大小。按下停車按鈕TB1后，I0.1得電，Q0.0失電，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。2)電動機(jī)反向運(yùn)行及速度調(diào)節(jié)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2,輸入繼電器I0.2得電，輸出繼電器Q0.1得電并自保，變頻器端口6為“ON"，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位器RP，則可改變變頻器的頻率設(shè)定值，從而調(diào)節(jié)反轉(zhuǎn)速度的高低。按下停車按鈕TB1后，輸入繼電器10.1得電，輸出繼電器Q0.1失電，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制3.PLC程序設(shè)計(jì)上一3.4變頻器的PLC模擬量控制3)互鎖正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間在梯形圖程序上設(shè)計(jì)有互鎖控制。PLC控制參考程序如圖3-14所示。4.變頻器參數(shù)設(shè)置使用基本操作面板對變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。首先按下P鍵對變頻器進(jìn)行復(fù)位，使變頻器的參數(shù)值回到出廠時的狀態(tài)，再設(shè)置PO10為。，使變頻器處于準(zhǔn)備狀態(tài)，然后設(shè)置變頻器控制端口操作控制參數(shù)，見表3-11。四、成績評價表成績評價見表3-12。上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制3)互鎖上一頁下一頁返回3.4變頻器的PLC模擬量控制五、鞏固練習(xí)某傳感器輸出為4~20mA電流信號，通過輸入至模擬量模塊來控制MM440變頻器頻率給定，要求輸出頻率范圍為0~50Hz,請選用合適的硬件，設(shè)計(jì)控制電路圖并接線調(diào)試，寫出調(diào)試成功的PL