变频器与三菱PLC实现485通讯Word格式文档下载.docx

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图2FX2N-485-BD通讯板外形图

图3三菱变频器PU插口外形及插针号(从变频器正面看)

∙FX2N系列PLC(产品版本V3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-CV3.00版);

∙FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m);

∙或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-V-BD板1块(最长通讯距离500m);

∙FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);

∙带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;

三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。

);

∙RJ45电缆(5芯带屏蔽);

∙终端阻抗器(终端电阻)100Ω;

∙选件:

人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。

2.2硬件安装方法

(1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;

另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。

(2)揭开PLC主机左边的面板盖,将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。

(3)将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。

2.3变频器通讯参数设置

为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。

变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。

参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。

2.4变频器设定项目和指令代码举例

如表1所示。

参数设定完成后,通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯,允许各种类型的操作和监视。

2.5变频器数据代码表举例

如表2所示。

2.6PLC编程方法及示例

(1)通讯方式 

PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。

1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。

它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。

(2)变频器控制的PLC指令规格

如表3所示。

(3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释

LDM8000 

运行监视;

EXTRK10K0H6FD0 

EXTRK10:

运行监视指令;

K0:

站号0;

H6F:

频率代码(见表1);

D0:

PLC读取地址(数据寄存器)。

指令解释:

PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。

(4)变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释

LD 

X0 

运行指令由X0输入;

SET 

M0 

置位M0辅助继电器;

EXTRK11K0HFAH02 

EXTRK11:

运行控制指令;

K0:

HFA:

运行指令(见表1);

H02:

正转指令(见表1)。

AND 

M8029 

指令执行结束;

RST 

复位M0辅助继电器。

PLC向站号为0的变频器发出正转指令。

(5)变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释

X3 

参数读取指令由X3输入;

M2 

置位M2辅助继电器;

EXTR 

K12K3K2D2 

变频器参数读取指令;

K3:

站号3;

K2:

参数2-下限频率(见表2);

D2:

OR 

复位M2辅助继电器。

PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。

(6)变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释

X1 

参数变更指令由X3输入;

M1 

置位M1辅助继电器;

EXTRK13K3K7K10 

EXTRK13:

变频器参数写入指令;

K3:

K7:

参数7-加速时间(见表2);

K10:

写入的数值。

EXTRK13K3K8K10 

K8:

参数8-减速时间(见表2);

K10:

复位M1辅助继电器。

PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。

3、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比

3.1PLC的开关量信号控制变频器

PLC(MR型或MT型)的输出点、点直接与变频器的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可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;

也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。

但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。

这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。

3.2PLC的模拟量信号控制变频器

硬件:

FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板;

或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A;

或两路输出的FX2N-2DA;

或四路输出的FX2N-4DA模块等。

∙优点:

PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。

∙缺点:

在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。

另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块 

FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍。

3.3PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器

这是使用得最为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。

硬件简单、造价最低,可控制32台变频器。

编程工作量较大。

从本文的第二章可知:

采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。

这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。

3.4PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器

三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。

Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。

PLC编程工作量仍然较大。

3.5PLC采用现场总线方式控制变频器

三菱变频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ProfibusDP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。

速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。

造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。

综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;

若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。

1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。

采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高。

但是,这种简便方法也有其缺陷:

它只能控制变频器而不能控制其它器件;

此外,控制变频器的数量也受到了限制。

4、结束语

本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法,并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法。

深入了解这些方法,有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、先进性和经济性。

读者可以根据系统的具体情况,选择合适的方案。

本文重点介绍的简便方法尽管有其缺陷,但仍不失为一种有推广价值的好方法。

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