通過三菱FX系列PLC如何控制變頻器？

目前，在工業(yè)控制中，越來越多地采用變頻器來實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的調(diào)速。二菱PLC與三菱變頻器性能穩(wěn)定、性價比高且調(diào)試易上手，二者的配合使用已在運(yùn)動控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。變頻器調(diào)速控制一般采用通過變頻器的控制面板或端子進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置。目前，變頻器運(yùn)行頻率的沒定方案應(yīng)用較普遍的一是通過電位器來調(diào)節(jié)，二是通過控制PLC設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，然后通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬信號(DC 0～10 V或4～20 mA)控制變頻器輸出頻率。

1 三菱PLC控制變頻器的控制方法

1.1 利用PLC的開關(guān)量信號控制變頻器

PLC(MR型或MT型)的輸出點(diǎn)、COM點(diǎn)直接與變頻器的STF(正轉(zhuǎn)啟動)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、輸入端SG等端口分別相連。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動、停止、復(fù)位;也可以控制變頻器高速、中速、低速端子的不同組合實(shí)現(xiàn)多段速度運(yùn)行。缺點(diǎn)：因?yàn)樗遣捎瞄_關(guān)量來實(shí)施控制的，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，也無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。

1.2 利用PLC及模塊輸出模擬量信號控制變頻器

三菱Fx1N型、FX2N型PLC主機(jī)，配置l路簡易型的FX1N-1DA-BD擴(kuò)展模擬量輸出板;或模擬量輸入輸出混合模塊FX0N-3A;或兩路輸出的Fx2N-2DA;或四路輸出的FX2N-4DA模塊等控制變頻器轉(zhuǎn)速控制。此控制方法，PLC程序編制簡單方便，調(diào)速曲線平滑連續(xù)、工作穩(wěn)定。工業(yè)控制中使用較為普遍。

缺點(diǎn)：在大規(guī)模生產(chǎn)線中，控制電纜較長，尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時，線路有較大的電壓降，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。使用中應(yīng)注意通訊線不能過長。

1.3 PLC采用RS-485通訊方法控制變頻器

利用PLC與RS-485通訊控制變頻器的應(yīng)用是較為廣泛的一種方法，PLC采用RS串行通訊指令編程。此控制方法硬件簡單、造價最低，其抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)且造價低廉?？煽刂?2臺變頻器。

缺點(diǎn)：S-485的通訊要解決數(shù)據(jù)編碼、求取校驗(yàn)和、成幀、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)、超時處理和出錯重發(fā)等一系列技術(shù)問題，一條簡單的變頻器操作指令，有時要編寫數(shù)十條PLC梯形圖指令才能實(shí)現(xiàn)，編程工作量大而且繁瑣。

在PLC主機(jī)上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊可解決編程量大的難題。

1.4 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通訊方法控制變頻器

三菱新型F700系列變頻器使用RS-485端子利用Modbus-RTU協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊。Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協(xié)議方式要簡單便捷。缺點(diǎn)：PLC編程工作量仍然較大。

1.5 PLC采用現(xiàn)場總線方式控制變頻器

三菱變頻器可內(nèi)置各種類型的通訊選件，如用于CC-Link現(xiàn)場總線的FR-A5NC選件;用于ProfibusDP現(xiàn)場總線的FR-A5AP(A)選件;用于DeviceNet現(xiàn)場總線的FR-A5ND選件等等。三菱FX系列PLC有對應(yīng)的通訊接口模塊與之對接。此控制方法控制速度快、距離遠(yuǎn)、效率高、T作穩(wěn)定、編程簡單、可連接變頻器數(shù)量多。三菱FX系列PLC與三菱變頻器通訊應(yīng)用實(shí)例

三菱電機(jī)自動化

對象：

① 三菱PLC：FX2N + FX2N-485-BD

② 三菱變頻器：A500系列、E500系列、F500系列、F700系列、S500系列

兩者之間通過網(wǎng)線連接(網(wǎng)線的RJ45插頭和變頻器的PU插座接)，使用兩對導(dǎo)線連接，即將變頻器的SDA與PLC通訊板(FX2N-485-BD)的RDA接，變頻器的SDB與PLC通訊板(FX2N-485-BD)的RDB接，變頻器的RDA與PLC通訊板(FX2N-485-BD)的SDA接，變頻器的RDB與PLC通訊板(FX2N-485-BD)的SDB接，變頻器的SG與PLC通訊板(FX2N-485-BD)的SG接。

A500、F500、F700系列變頻器PU端口：

E500 、 S500 系列變頻器 PU 端口：

一.三菱變頻器的設(shè)置

PLC和變頻器之間進(jìn)行通訊，通訊規(guī)格必須在變頻器的初始化中設(shè)定，如果沒有進(jìn)行初始設(shè)定或有一個錯誤的設(shè)定，數(shù)據(jù)將不能進(jìn)行傳輸。

注：每次參數(shù)初始化設(shè)定完以后，需要復(fù)位變頻器。如果改變與通訊相關(guān)的參數(shù)后，變頻器沒有復(fù)位，通訊將不能進(jìn)行。

參數(shù)號 名稱 設(shè)定值 說明

Pr.117 站號 0 設(shè)定變頻器站號為0

Pr.118 通訊速率 96 設(shè)定波特率為9600bps

Pr.119 停止位長/數(shù)據(jù)位長 11 設(shè)定停止位2位，數(shù)據(jù)位7位

Pr.120 奇偶校驗(yàn)有/無 2 設(shè)定為偶校驗(yàn)

Pr.121 通訊再試次數(shù) 9999 即使發(fā)生通訊錯誤，變頻器也不停止

Pr.122 通訊校驗(yàn)時間間隔 9999 通訊校驗(yàn)終止

Pr.123 等待時間設(shè)定 9999 用通訊數(shù)據(jù)設(shè)定

Pr.124 CR，LF有/無選擇 0 選擇無CR，LF

對于122號參數(shù)一定要設(shè)成9999，否則當(dāng)通訊結(jié)束以后且通訊校驗(yàn)互鎖時間到時變頻器會產(chǎn)生報警并且停止(E.PUE)。

對于79號參數(shù)要設(shè)成1，即PU操作模式。

注：以上的參數(shù)設(shè)置適用于A500、E500、F500、F700系列變頻器。

當(dāng)在F500、F700系列變頻器上要設(shè)定上述通訊參數(shù)，首先要將Pr.160設(shè)成0。

對于S500系列變頻器(帶R)的相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下：

參數(shù)號 名稱 設(shè)定值 說明

n1 站號 0 設(shè)定變頻器站號為0

n2 通訊速率 96 設(shè)定波特率為9600bps

n3 停止位長/數(shù)據(jù)位長 11 設(shè)定停止位2位，數(shù)據(jù)位7位

n4 奇偶校驗(yàn)有/無 2 設(shè)定為偶校驗(yàn)

n5 通訊再試次數(shù) - - - 即使發(fā)生通訊錯誤，變頻器也不停止

n6 通訊校驗(yàn)時間間隔 - - - 通訊校驗(yàn)終止

n7 等待時間設(shè)定 - - - 用通訊數(shù)據(jù)設(shè)定

n8 運(yùn)行指令權(quán) 0 指令權(quán)在計算機(jī)

n9 速度指令權(quán) 0 指令權(quán)在計算機(jī)

n10 聯(lián)網(wǎng)啟動模式選擇 1 用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式啟動

n11 CR，LF有/無選擇 0 選擇無CR，LF

對于79號參數(shù)設(shè)成0即可。

注：當(dāng)在S500系列變頻器上要設(shè)定上述通訊參數(shù)，首先要將Pr.30設(shè)成1。

二.三菱PLC的設(shè)置

三菱FX系列PLC在進(jìn)行計算機(jī)鏈接(專用協(xié)議)和無協(xié)議通訊(RS指令)時均需對通訊格式(D8120)進(jìn)行設(shè)定。其中包含有波特率、數(shù)據(jù)長度、奇偶校驗(yàn)、停止位和協(xié)議格式等。在修改了D8120的設(shè)置后，確保關(guān)掉PLC的電源，然后再打開。

在這里對D8120設(shè)置如下：

RS485

b15 b0

0000 1100 1000 1110

0 C 8 E

即數(shù)據(jù)長度為7位，偶校驗(yàn)，2位停止位，波特率為9600bps，無標(biāo)題符和終結(jié)符，沒有添加和校驗(yàn)碼，采用無協(xié)議通訊(RS485)。

有關(guān)利用三菱變頻器協(xié)議與變頻器進(jìn)行通訊的PLC程序如下：

關(guān)于上述程序的說明：

① 當(dāng) M10 接通一次以后變頻器進(jìn)入正轉(zhuǎn)狀態(tài)。

② 當(dāng) M11 接通一次以后變頻器進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。

③ 當(dāng) M12 接通一次以后變頻器進(jìn)入反轉(zhuǎn)狀態(tài)。

④ 當(dāng) M13 接通一次以后讀取變頻器的運(yùn)行頻率( D700 )。

⑤ 當(dāng) M14 接通一次以后寫入變頻器的運(yùn)行頻率( D400 )。

三菱plc怎樣能實(shí)現(xiàn)對變頻器更好的控制讓我們我生產(chǎn)更加便捷?今天小編特意為大家整理了相關(guān)的應(yīng)用，具體如下：

這次將為大家介紹的是一種非常簡便的三菱FX系列plc通訊方式控制變頻器的方法：它只需在PLC主機(jī)上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊 RS-485通訊模塊;在plc的面板下嵌入一塊造價僅僅數(shù)百元的“功能擴(kuò)展存儲盒”，編寫 4條極其簡單的PLC梯形圖指令，即可實(shí)現(xiàn)8臺變頻器參數(shù)的讀取、寫入、各種運(yùn)行的監(jiān)視和控制，通訊距離可達(dá) 50m或500m 。這種方法非常簡捷便利，極易掌握.本文以三菱產(chǎn)品為范例，將這種”采用擴(kuò)展存儲器通訊控制變頻器喲簡便方法作一簡單介紹。

一、三菱plc采用擴(kuò)展存儲器通訊控制變傾器的系統(tǒng)配置

1 、系統(tǒng)硬件組成

FX2N系列PLC(產(chǎn)品版本V 3.00以上)1臺(軟件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);FX2N-485-BD通訊模板1塊(最長通訊距離50m);或FX0N-485ADPil訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(最長通訊距離500m);FX2N-ROM-E1功能擴(kuò)展存儲倉1塊(安裝在PLC本體內(nèi))帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(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，總數(shù)墾不超過8臺;三菱所有系列變頻器的通訊參數(shù)編號、命令代碼和數(shù)據(jù)代碼相同。RJ45電纜(5芯帶屏蔽);終端阻抗器(終端電阻)100Ω;選件：人機(jī)界面(如F930GO博小型觸摸屏)1臺。

2、硬件安裝方法

(1)用網(wǎng)線專用壓接街將電纜的一頭和RJ45水晶頭進(jìn)行壓接;另一頭則按圖1-圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板，未使用的2個P5S端頭不接。

(2)揭開PLCi機(jī)左邊的面板蓋，將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴(kuò)展存儲器安裝后蓋上面板。

(3)將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口，網(wǎng)絡(luò)末端變頻器的接受信號端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以消除由于信號傳送速度、傳遞距離等原因，有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。

3、變頻器通訊參數(shù)設(shè)罝

為了正確地建立通訊，必須在變頻器設(shè)置與通訊有關(guān)的參數(shù)如“站號”、“通訊速率”停止位長/字長'”奇偶校驗(yàn)'等。變頻器內(nèi)的Pr.117-Pr.124參數(shù)用于設(shè)置通訊參數(shù)。參數(shù)設(shè)定采用操作面板或變頻器設(shè)置軟件FR-SWl-SETUP-WE在PU

口進(jìn)行。

4、變頻器設(shè)定項目和指令代碼舉例

如表1所示。參數(shù)設(shè)定完成后，通過PLC程序設(shè)定指令代碼、數(shù)據(jù)和開始通訊，允許各種類型的操作和監(jiān)視。

5、變頻器數(shù)據(jù)代碼表(如表2所示)

⑴ 通訊方式

PLC與變頻器之間采用主從方式進(jìn)行通訊，PLc主機(jī)，變頻器為從機(jī)。1個網(wǎng)絡(luò)中只有一臺主機(jī)，主機(jī)通過站號區(qū)分不同的從機(jī)。它們采用半雙工雙向通訊，從機(jī)只有在收到主機(jī)的讀寫命令后才發(fā)送數(shù)據(jù)。

(2) 變頻器控制的PLC指令說明(如表3所示)

二、三萎PLC控制變頻器的各種方法綜合評述與對比

1、 PLC的開關(guān)量信號控制變頻器

PLC(MR型或MT型的輸出點(diǎn)、COM點(diǎn)直接與變頻器的STF(正轉(zhuǎn)啟動)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、輸入端SG等端口分別相連。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動、停止、復(fù)位：也可以控制變頻器高速、中速、低速端子的不同組合實(shí)現(xiàn)多段速度運(yùn)行。但是，因?yàn)樗遣捎瞄_關(guān)量來實(shí)施控制的，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，也無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)的速度調(diào)節(jié)。這種開關(guān)量控制方法，其調(diào)速精度無法與采用擴(kuò)展存儲器通訊控制的相比。

2、PLC的模擬量信號控制變頻器

硬件：FX1N、FX2N型plc主機(jī)，配罝1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴(kuò)展模擬量輸出板：或模擬量輸入輸出混合模塊FX0N-3A:或兩路輸出的FX2N-2DA:或四路出的FX2N-4DA模塊等。.

優(yōu)點(diǎn)：PLC程序編制簡單方便，調(diào)速曲線平滑連續(xù)、工作穩(wěn)走.

缺點(diǎn)：在大規(guī)模生產(chǎn)線中，控制電纜較長，尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時，線路有較大的電壓降，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)走性和可靠性。另外，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，如控制8臺變頻器，需要2塊FX2N-4DA模塊，其造價是采用擴(kuò)展存儲器通訊控制的5-7倍。

3、 PLC采用RS-485無協(xié)議通訊方控制變頻器

這是使用得最為普遍的一種方法，PLC采用RS串行通訊指令編程.

優(yōu)點(diǎn)：硬件簡單.造價較低，可控制32臺器.

缺點(diǎn)：編程工作量較大。而采用擴(kuò)展存儲器通訊控制的編程非常簡單，從事過PLC編程的技術(shù)人員，只要知道怎樣查表，幾小時就可以完成，增加的硬件費(fèi)用也很低。這種方法編程的輕松程度，是采用RS-485無協(xié)議通訊控制變頻器的方法所無法比擬的。

4、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通訊方法控制變頻器

三菱新型F700系列變頻器使用RS-485端子利用Modbus-RTU協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊。

優(yōu)點(diǎn)：Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協(xié)議方式要簡單便捷。

缺點(diǎn)：plc編程工作量仍然較大。

5、PLC采用現(xiàn)場總線方式控制變頻器

三菱變頻器可內(nèi)罝各種類型的通訊選件，如用于CC-Link現(xiàn)場總線的FR-A5NC選件：用于Profibus-DP現(xiàn)場總線的FR-A5AP(A)選件;用于Devicenet現(xiàn)場總線的FR-A5ND選 件等等。三菱FX系列plc有對應(yīng)的通訊模玦與之對接。

優(yōu)點(diǎn)：速度快，距離遠(yuǎn).效率高.工作穩(wěn)定，編程簡單，可連接變頻器數(shù)量最多。

缺點(diǎn)：造價較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用擴(kuò)展存儲器通訊控制的造價。

所以，PLC采用擴(kuò)展存儲器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉、易學(xué)易用、性能可靠的優(yōu)勢：若配置人機(jī)界面，變頻器參數(shù)設(shè)定和監(jiān)控將變得更加便利。

1臺PLC和不多于8臺變頻器組成的交流變頻傳動系統(tǒng)是常見的小型自動化系統(tǒng)，廣泛地應(yīng)用在小型生產(chǎn)線，因其采用控制方法簡便，可以使工程方案擁有通訊控制的諸多優(yōu)勢，使工程質(zhì)量和工作效率得到極大的提高。但是，這種簡便方法也有其缺陷：它只能控制變頻器而不能控制其它器件;此外，控制變頻器的數(shù)量也受到了限制。