一秆杰、引言
　　在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中塔粒，最為常見的是PLC和變頻器的組合應(yīng)用阀溶，并且產(chǎn)生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法品追，其中采用RS-485通訊方式實施控制的方案得到廣泛的應(yīng)用：因為它抗干擾能力強玄括、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉肉瓦。但是遭京，RS-485的通訊必須解決數(shù)據(jù)編碼、求取校驗和泞莉、成幀哪雕、發(fā)送數(shù)據(jù)船殉、接收數(shù)據(jù)的奇偶校驗、超時處理和出錯重發(fā)等一系列技術(shù)問題斯嚎，一條簡單的變頻器操作指令利虫，有時要編寫數(shù)十條PLC梯形圖指令才能實現(xiàn)，編程工作量大而且繁瑣返雷，令設(shè)計者望而生畏脂槽。
　　本文介紹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“功能擴展存儲盒”邓秕，編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令现碰，即可實現(xiàn)8臺變頻器參數(shù)的讀取、寫入轻江、各種運行的監(jiān)視和控制现辑，通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利挤帕，極易掌握扳耘。本文以三菱產(chǎn)品為范例，將這種“采用擴展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹贤泥。
　　二液茧、三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置
　　1、系統(tǒng)硬件組成
　　

圖1 三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置

圖2 FX2N-485-BD通訊板外形圖

圖3 三菱變頻器 PU插口外形及插針號

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)练缴；FX2N-485-BD通訊模板1塊(最長通訊距離50m)缚庐；或FX0N-485ADP通訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(最長通訊距離500m)；FX2N-ROM-E1功能擴展存儲盒1塊(安裝在PLC本體內(nèi))帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(S500系列霎挟、E500系列窝剖、F500系列、F700系列酥夭、A500系列赐纱、V500系列等，可以相互混用熬北，總數(shù)量不超過8臺疙描；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)代碼相同讶隐。)起胰；RJ45電纜(5芯帶屏蔽)；終端阻抗器(終端電阻)100Ω整份；選件：人機界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺待错。

　　2、硬件安裝方法

　　(1) 用網(wǎng)線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進行壓接烈评；另一頭則按圖1～圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板火俄，未使用的2個P5S端頭不接犯建。
(2) 揭開PLC主機左邊的面板蓋, 將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴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口娇歹，網(wǎng)絡(luò)末端變頻器的接受信號端RDA张相、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以消除由于信號傳送速度劣屑、傳遞距離等原因蝗腻，有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。

3涮凡、變頻器通訊參數(shù)設(shè)置
　　為了正確地建立通訊拓币，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”肤侍、“停止位長/字長”琳宽、“奇偶校驗”等等。變頻器內(nèi)的Pr.117~Pr.124參數(shù)用于設(shè)置通訊參數(shù)弄业。參數(shù)設(shè)定采用操作面板或變頻器設(shè)置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進行泛邮。
　　4、變頻器設(shè)定項目和指令代碼舉例
　　如表1所示辈净。參數(shù)設(shè)定完成后, 通過PLC程序設(shè)定指令代碼盯质、數(shù)據(jù)和開始通訊, 允許各種類型的操作和監(jiān)視。

5概而、變頻器數(shù)據(jù)代碼表舉例
　　如表2所示呼巷。

6、PLC編程方法及示例
　　(1) 通訊方式
　　PLC與變頻器之間采用主從方式進行通訊到腥，PLC為主機朵逝，變頻器為從機蔚袍。1個網(wǎng)絡(luò)中只有一臺主機乡范，主機通過站號區(qū)分不同的從機。它們采用半雙工雙向通訊啤咽，從機只有在收到主機的讀寫命令后才發(fā)送數(shù)據(jù)晋辆。
　　(2) 變頻器控制的PLC指令規(guī)格

(3) 變頻器運行監(jiān)視的PLC語句表程序示例及注釋

　　LD M8000 運行監(jiān)視；EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10：運行監(jiān)視指令宇整；K0：站號0瓶佳；H6F：頻率代碼(見表1)； D0：PLC讀取地址(數(shù)據(jù)寄存器)鳞青。指令解釋：PLC一直監(jiān)視站號為0的變頻器的轉(zhuǎn)速(頻率)霸饲。
　　(4) 變頻器運行控制的PLC語句表程序示例及注釋
　　LD X0 運行指令由X0輸入；
　　SET M0 置位M0輔助繼電器键先；
　　LD M0
　　EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11：運行控制指令置芋； K0：站號0紊竹；HFA：運行指令(見表1)； H02：正轉(zhuǎn)指令(見表1)栋湃。
AND M8029 指令執(zhí)行結(jié)束壹会； 字串9
　　RST M0 復(fù)位M0輔助繼電器。
　　指令解釋：PLC向站號為0的變頻器發(fā)出正轉(zhuǎn)指令铲桑。
(5) 變頻器參數(shù)讀取的PLC語句表程序示例及注釋
　　LD X3 參數(shù)讀取指令由X3輸入及键；
　　SET M2 置位M2輔助繼電器；
　　LD M2
　　EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10：變頻器參數(shù)讀取指令掺薪； K3：站號3胸胚；K2：參數(shù)2-下限頻率(見表2)； D2：PLC讀取地址(數(shù)據(jù)寄存器)啤邑。
　　OR RST M2 復(fù)位M2輔助繼電器窄忱。
　　指令解釋：PLC一直讀取站號3的變頻器的2號參數(shù)-下限頻率。
　　(6) 變頻器參數(shù)寫入的PLC語句表程序示例及注釋
　　LD X1 參數(shù)變更指令由X3輸入脓杉；
　　SET M1 置位M1輔助繼電器糟秘；
　　LD M1
　　EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13：變頻器參數(shù)寫入指令；K3：站號3球散；K7：參數(shù)7-加速時間(見表2)尿赚；K10：寫入的數(shù)值。
字串1

　　EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13：變頻器參數(shù)寫入指令蕉堰；K3：站號3凌净；K8：參數(shù)8-減速時間(見表2)； K10：寫入的數(shù)值屋讶。
　　AND M8029 指令執(zhí)行結(jié)束冰寻；
　　RST M1 復(fù)位M1輔助繼電器。
　　指令解釋：PLC將站號3的變頻器的7號參數(shù)-加速時間皿渗、8號參數(shù)-減速時間變更為10斩芭。

三、三菱PLC控制變頻器的各種方法綜合評述與對比
　　1乐疆、PLC的開關(guān)量信號控制變頻器
　　PLC(MR型或MT型)的輸出點划乖、COM點直接與變頻器的STF(正轉(zhuǎn)啟動)、RH(高速)挤土、RM(中速)阶庆、RL(低速)、輸入端SG等端口分別相連巧杰。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動铺享、停止、復(fù)位谈嚣； 也可以控制變頻器高速潘乖、中速治勒、低速端子的不同組合實現(xiàn)多段速度運行。但是玷源，因為它是采用開關(guān)量來實施控制的路倔，其調(diào)速曲線不是一條連續(xù)平滑的曲線，也無法實現(xiàn)精細的速度調(diào)節(jié)攀驶。這種開關(guān)量控制方法逮赋，其調(diào)速精度無法與采用擴展存儲器通訊控制的相比。
　　2镰对、PLC的模擬量信號控制變頻器
　　硬件：FX1N型卓奄、FX2N型PLC主機，配置1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴展模擬量輸出板止毕； 或模擬量輸入輸出混合模塊FX0N-3A模蜡； 或兩路輸出的FX2N-2DA； 或四路輸出的FX2N-4DA模塊等扁凛。
　　優(yōu)點： PLC程序編制簡單方便忍疾，調(diào)速曲線平滑連續(xù)、工作穩(wěn)定谨朝。
　　缺點： 在大規(guī)模生產(chǎn)線中卤妒，控制電纜較長，尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時字币，線路有較大的電壓降则披，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。另外洗出，從經(jīng)濟角度考慮士复，如控制8臺變頻器，需要2塊 FX2N-4DA模塊翩活，其造價是采用擴展存儲器通訊控制的5～7倍
3阱洪、PLC采用RS-485無協(xié)議通訊方法控制變頻器
　　這是使用得最為普遍的一種方法，PLC采用RS串行通訊指令編程氢莫。
　　優(yōu)點：硬件簡單钳生、造價最低，可控制32臺變頻器邦擎。
　　缺點：編程工作量較大。從本文的第二章可知：采用擴展存儲器通訊控制的編程極其簡單式涝，從事過PLC編程的技術(shù)人員只要知道怎樣查表僧逞，僅僅數(shù)小時即可掌握，增加的硬件費用也很低图汪。這種方法編程的輕松程度杏蟋，是采用RS-485無協(xié)議通訊控制變頻器的方法所無法相比的驳芙。
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進行通訊震崎。
　　優(yōu)點： Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協(xié)議方式要簡單便捷掰闯。
　　缺點： PLC編程工作量仍然較大。
　　5汉锡、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的钞，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)選件扰肌； 用于DeviceNet現(xiàn)場總線的FR-A5ND選件等等抛寝。三菱FX系列PLC有對應(yīng)的通訊接口模塊與之對接。
　　優(yōu)點： 速度快曙旭、距離遠盗舰、效率高、工作穩(wěn)定桂躏、編程簡單钻趋、可連接變頻器數(shù)量多。 字串4
　　
　　缺點： 造價較高剂习，遠遠高于采用擴展存儲器通訊控制的造價爷绘。
　　綜上所述，PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉进倍、易學(xué)易用土至、性能可靠的優(yōu)勢； 若配置人機界面猾昆，變頻器參數(shù)設(shè)定和監(jiān)控將變得更加便利陶因。
　　1臺PLC和不多于8臺變頻器組成的交流變頻傳動系統(tǒng)是常見的小型工業(yè)自動化系統(tǒng)，廣泛地應(yīng)用在小型造紙生產(chǎn)線帅珍、單面瓦楞紙板機械忠牛、塑料薄膜生產(chǎn)線、印染煮漂機械司报、活套式金屬拉絲機等各個工業(yè)領(lǐng)域克鼠。采用簡便控制方法，可以使工程方案擁有通訊控制的諸多優(yōu)勢偎洋，又可省卻RS-485數(shù)據(jù)通訊中的諸多繁雜計算滚尼，使工程質(zhì)量和工作效率得到極大的提高。但是睁奶，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鉴吕；此外，控制變頻器的數(shù)量也受到了限制。
　　 四捌唾、結(jié)束語
　　本文較為詳細地介紹了PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的簡便方法汪仰，并綜合評述了三菱PLC控制變頻器的各種方法。深入了解這些方法吆视，有助于提高交流變頻傳動控制系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性典挑、先進性和經(jīng)濟性。讀者可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況啦吧，選擇合適的方案您觉。本文重點介紹的簡便方法盡管有其缺陷，但仍不失為一種有推廣價值的好方法丰滑。 字串3