變頻器應(yīng)用技術(shù) 課件 4.1.1PLC與變頻器的數(shù)字量控制運(yùn)行

4.1.1PLC與變頻器的數(shù)字量控制運(yùn)行

目錄施耐德M241系列PLCPLC的數(shù)字量輸入/輸出接口PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線PLC與變頻器的接線PLC程序編寫及調(diào)試核心概念變頻器控制系統(tǒng)——變頻器控制系統(tǒng)是通過(guò)PLC及其接口模塊與變頻器共同組成的系統(tǒng)，通過(guò)PLC的數(shù)字量、模擬量、通信等信號(hào)接口控制變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻器數(shù)字量I/O控制——變頻器數(shù)字量I/O控制是指變頻器通過(guò)數(shù)字輸入端子接受PLC輸出的數(shù)字量控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、多段速度等驅(qū)動(dòng)要求的控制方式。施耐德M241系列PLC簡(jiǎn)介基本知識(shí)——施耐德M241系列PLC簡(jiǎn)介

M241系列PLC是施耐德電氣在離散制造領(lǐng)域主推的高性能PLC，該P(yáng)LC除了具有常規(guī)的邏輯控制功能外，還內(nèi)置了豐富的現(xiàn)場(chǎng)總線接口和以太網(wǎng)接口，支持Modbus、CANopen、Ethernet/IP等多種通信協(xié)議根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)的不同，M241系列PLC有24點(diǎn)和40點(diǎn)兩種模塊類型。根據(jù)輸出類型，又有繼電器輸出型和晶體管輸出型兩種類型，繼電器輸出（R）為無(wú)源輸出，PLC所驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件的電流不是PLC輸出的，而是根據(jù)執(zhí)行元件的特性由單獨(dú)的電源供電；晶體管輸出（T/U）為有源輸出，PLC所驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件的電流由PLC提供，所以PLC的輸出與執(zhí)行元件的輸出特性必須一致?；局R(shí)——施耐德M241系列PLC簡(jiǎn)介

TM241CEC24T緊湊型PLC技術(shù)特性24V直流電源供電；具有14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)晶體管輸出；內(nèi)置2個(gè)串行通信端口、1個(gè)以太網(wǎng)端口、1個(gè)CANopen通信端口。編號(hào)名稱功能1運(yùn)行/停止切換開(kāi)關(guān)PLC運(yùn)行/停止2SD卡插槽插入SD

卡向PLC寫入程序、文件等3電池座安裝紐扣電池，用于保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘4擴(kuò)展板插槽用于TMC4擴(kuò)展板5I/O狀態(tài)指示燈LED所有I/O點(diǎn)的狀態(tài)指示燈6USBMini-B編程接口用于編程PC的終端連接7安裝卡件適用于35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌的卡件8晶體管輸出端子輸出端子，可插拔端子塊，螺釘接線9CANopen線路端接開(kāi)關(guān)CANopen終端電阻開(kāi)關(guān)10電源接口DC24V電源接線端子基本知識(shí)——施耐德M241系列PLC簡(jiǎn)介

TM241CEC24TPLC外部硬件名稱和功能編號(hào)名稱功能11CANopen端口CANopen接線端子12以太網(wǎng)端口用于連接以太網(wǎng)或編程PC13狀態(tài)LEDPLC狀態(tài)指示燈14TM4總線連接器用于TM4擴(kuò)展模塊15串行線路端口1RJ45，用于RS232或RS485串行通信16串行線路端口2螺釘端子，用于RS485串行通信17嵌入式數(shù)字量輸入端子嵌入式數(shù)字量輸入端子，可插拔端子塊，螺釘接線18TM3/TM2總線連接器用于TM3或TM2擴(kuò)展模塊19護(hù)蓋前端插槽的護(hù)蓋20鎖鉤護(hù)蓋上鎖基本知識(shí)——施耐德M241系列PLC簡(jiǎn)介

TM241CEC24TPLC外部硬件名稱和功能2.

PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口

數(shù)字量輸入接口

數(shù)字量輸入DI是數(shù)字量信號(hào)進(jìn)入PLC的通道。TM241CEC24T/UPLC具有6個(gè)常規(guī)輸入（I8~I13）和8個(gè)高速輸入（I0~I7）8個(gè)高速輸入（輸入200kHz以下脈沖信號(hào)）6個(gè)常規(guī)輸入（輸入1kHz以下數(shù)字量信號(hào)）基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口

繼電器輸出接口的額定電壓為DC24V或AC240V，額定輸出電流2A；晶體管輸出接口的額定電壓為DC24V，額定輸出電流0.5A。M241CEC24TPLC具有4路高速輸出（Q0~Q3）和6路常規(guī)輸出（Q4~Q9）數(shù)字量輸出接口

4路高速輸出6路常規(guī)輸出3.

PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線

漏型輸入接線方式：全部輸入信號(hào)的外部公共端匯總到外部電源的正極，PLC輸入公共端即COM端接電源負(fù)極的輸入形式，又稱為正邏輯輸入。源型輸入接線方式：全部輸入信號(hào)的外部公共端匯總到外部電源的負(fù)極，PLC輸入公共端即COM端接電源正極的輸入形式，又稱為負(fù)邏輯輸入。注意：關(guān)于PLC漏型或源型輸入，不同品牌的定義可能是相反的。輸入接線方式

TM241CEC24T輸入接口接線示意圖A——漏型輸入B——源型輸入M241系列PLC輸入接口電路為漏型/源型的兼容設(shè)計(jì)，也稱為混合型輸入。其公共端既可以接外部電源正極（源型輸入）也可以接外部電源負(fù)極（漏型輸入）。混合型輸入的設(shè)計(jì)使PLC能夠兼容多種類型的輸入元件。輸入接線方式

基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線

源型輸出為PNP型晶體管輸出（高電平輸出，正邏輯），輸出觸點(diǎn)閉合時(shí)電流從PLC的輸出點(diǎn)流出。漏型輸出為NPN型晶體管輸出（低電平輸出，負(fù)邏輯），輸出觸點(diǎn)閉合時(shí)電流從PLC的輸出點(diǎn)流入。注意：PLC的輸出有繼電器和晶體管輸出之分，繼電器輸出觸點(diǎn)是無(wú)源觸點(diǎn)，接線相對(duì)簡(jiǎn)單；而晶體管輸出的接線則需要根據(jù)所驅(qū)動(dòng)元件的性質(zhì)選擇漏型或源型輸出。輸出接線方式

基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線

輸出接線方式

TM241CEC24R輸出接線基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線

TM241CEC24T輸出接線（源型）輸出接線方式

TM241CEC24T輸出接線（漏型）基本知識(shí)——PLC的數(shù)字量輸入/輸出接口電路接線

操作訓(xùn)練——PLC與變頻器的接線

要求：TM241CEC24TPLC控制ATV340U07N4E變頻器實(shí)現(xiàn)3段速度正運(yùn)行分析：由于TM241CEC24TPLC是源型晶體管輸出，工作時(shí)其輸出電流將從輸出點(diǎn)流出后流入變頻器的輸入端，因此ATV340U07N4E變頻器的數(shù)字量輸入應(yīng)選擇外部電源源型接法。SRC（源型）位置

分配TM241CEC24TPLC的輸出端子Q1和Q2接變頻器數(shù)字量輸入端子DI3和DI5，用于3段速度選擇。

I/O地址分配表輸入地址連接設(shè)備作用輸出地址連接設(shè)備作用I0SB1停止按鈕（NC）Q0變頻器DI1端子變頻器起動(dòng)I1SB2起動(dòng)按鈕（NO）Q1變頻器DI3端子變頻器2段速端子I2S1速度選擇開(kāi)關(guān)Q2變頻器DI5端子變頻器4段速端子I3S2速度選擇開(kāi)關(guān)\\\操作訓(xùn)練——PLC與變頻器的接線

設(shè)置變頻器參數(shù)（設(shè)3段速度分別為40Hz、50Hz和60Hz）

變頻器參數(shù)設(shè)置表菜單參數(shù)設(shè)置“簡(jiǎn)單啟動(dòng)”SYS-“2/3線控制”tCC2線控制“完整設(shè)置”CSt-→“命令和給定”CrP-“控制方式”CHCF隔離通道“完整設(shè)置”CSt-→“通用功能”→“預(yù)設(shè)速度”PSS-“2個(gè)預(yù)設(shè)頻率”PS2DI3“4個(gè)預(yù)設(shè)頻率”PS4DI5“預(yù)設(shè)速度2”SP240“預(yù)設(shè)速度3”SP350“預(yù)設(shè)速度4”SP460操作訓(xùn)練——PLC與變頻器的接線

根據(jù)I/O分配表繪制電氣原理圖表43變頻器參數(shù)設(shè)置表操作訓(xùn)練——PLC與變頻器的接線

操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

操作準(zhǔn)備1.AV340U07N4E變頻器一1臺(tái)，VW3A1113型顯示終端1臺(tái)，變頻器主電路已連接完畢，安全停止電路已連接完畢；2.具有24V輸出的開(kāi)關(guān)電源1臺(tái)，開(kāi)關(guān)電源已連接供電電源；3.TM241CEC24TPLC1臺(tái)；4.按鈕4只（自保持按鈕2個(gè)，自復(fù)位按鈕2個(gè)）、導(dǎo)線若干、螺絲刀1把；5.安裝EcoStruxureMachineExpert（簡(jiǎn)稱ESME）編程軟件的計(jì)算機(jī)1臺(tái)。檢查電路檢查電源接線，設(shè)備總電源以及變頻器主電路和開(kāi)關(guān)電源的空氣開(kāi)關(guān)應(yīng)位于斷開(kāi)位置；檢查安全停止電路接線；將變頻器數(shù)字輸入方式選擇開(kāi)關(guān)置于SRC（源型）位置后扣上VW3A1113型顯示終端。操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

觀察并找出變頻器及PLC數(shù)字量接口端子變頻器DI1~DI5/DQ1/DQ2/DISUP/24V、0V端子PLCI1~I3/COM0/Q0~Q4/V0+、V0-端子操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

接線1.連接PLC與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2.連接PLC與變頻器，檢查接線有無(wú)漏接、錯(cuò)接、短路等操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

編寫程序啟動(dòng)ESME編程軟件，新建工程，在新建項(xiàng)目窗口“控制器”選擇框中選擇“TM241CECT”，“SR_Main的語(yǔ)言”選擇“梯形邏輯圖（LD）”；操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

2.打開(kāi)“應(yīng)用程序樹(shù)”，雙擊打開(kāi)“Application”下的“SR_Main（PRG）”，進(jìn)入程序編輯窗口；編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

3.編寫手動(dòng)多段速運(yùn)行程序

編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

調(diào)試運(yùn)行1.連接PLC與計(jì)算機(jī)注意：M241系列PLC可以選擇網(wǎng)絡(luò)連接和USB接口連接，這里選擇USB連接，如需使用網(wǎng)絡(luò)連接，可參考使用手冊(cè)。操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

2.登錄下載程序點(diǎn)擊“在線”→“登錄到”或按下“Alt+F8”登陸，點(diǎn)擊“下載”將程序下載到PLC；按“F5”使PLC運(yùn)行。

調(diào)試運(yùn)行操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

3.聯(lián)機(jī)運(yùn)行（1）按下啟動(dòng)按鈕SB2，變頻器起動(dòng)；（2）閉合開(kāi)關(guān)S1，變頻器按照40Hz頻率運(yùn)行；斷開(kāi)S1，變頻器速度減為0；（3）閉合開(kāi)關(guān)S2，變頻器按照50Hz頻率運(yùn)行；斷開(kāi)S2，