1、引言在工業自動化控制系統中，最為常見的是plc和變頻器的組合應用，並且產生了多種多樣的plc控制變頻器的方法，其中採用rs-485通訊方式實施控制的方案得到廣泛的應用：因為它抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉。但是，rs-485的通訊必須解決資料編碼、求取校驗和、成幀、傳送資料、接收資料的奇偶校驗、超時處理和出錯重發等一系列技術問題，一條簡單的變頻器操作指令，有時要編寫數十條plc梯形圖指令才能實現，程式設計工作量大而且繁瑣，令設計者望而生畏。
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通訊模組； 在plc的面板下嵌入一塊造價僅僅數百元的「功能擴充套件儲存盒」，編寫4條極其簡單的plc梯形圖指令，即可實現8臺變頻器引數的讀取、寫入、各種執行的監視和控制，通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利，極易掌握。本文以三菱產品為範例，將這種「採用擴充套件儲存器通訊控制變頻器」的簡便方法作一簡單介紹。
2、三菱plc採用擴充套件儲存器通訊控制變頻器的系統配置
2.1 系統硬體組成
如圖1~圖3所示。
圖1 三菱plc採用擴充套件儲存器通訊控制變頻器的系統配置
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(從變頻器正面看)
2.2 硬體安裝方法
(2) 揭開plc主機左邊的面板蓋, 將fx2n-485-bd通訊模板和fx2n-rom-e1功能擴充套件儲存器安裝後蓋上面板。
2.3 變頻器通訊引數設定
為了正確地建立通訊，必須在變頻器設定與通訊有關的引數如「站號」、「通訊速率」、「停止位長/字長」、「奇偶校驗」等等。變頻器內的pr.117~pr.124引數用於設定通訊引數。引數設定採用操作面板或變頻器設定軟體fr-sw1-setup-we在pu口進行。
2.4 變頻器設定專案和指令**舉例
如表1所示。引數設定完成後, 通過plc程式設定指令**、資料和開始通訊, 允許各種型別的操作和監視。
2.5 變頻器資料**表舉例
如表2所示。
2.6 plc程式設計方法及示例
(1) 通訊方式
(2) 變頻器控制的plc指令規格
如表3所示。
(3) 變頻器執行監視的plc語句表程式示例及注釋
ld m8000 執行監視；
extr k10 k0 h6f d0 extr k10：執行監視指令；k0：站號0；h6f：頻率**(見表1)； d0：plc讀取位址(資料暫存器)。
指令解釋：plc一直監視站號為0的變頻器的轉速(頻率)。
(4) 變頻器執行控制的plc語句表程式示例及注釋
ld x0 執行指令由x0輸入；
set m0 置位m0輔助繼電器；
ld m0
extr k11 k0 hfa h02 extr k11：執行控制指令； k0：站號0；hfa：執行指令(見表1)； h02：正轉指令(見表1)。
and m8029 指令執行結束；
rst m0 復位m0輔助繼電器。
指令解釋：plc向站號為0的變頻器發出正轉指令。
(5) 變頻器引數讀取的plc語句表程式示例及注釋
ld x3 引數讀取指令由x3輸入；
set m2 置位m2輔助繼電器；
ld m2
extr k12 k3 k2 d2 extr k10：變頻器引數讀取指令； k3：站號3；k2：引數2-下限頻率(見表2)； d2：plc讀取位址(資料暫存器)。
or rst m2 復位m2輔助繼電器。
指令解釋：plc一直讀取站號3的變頻器的2號引數-下限頻率。
(6) 變頻器引數寫入的plc語句表程式示例及注釋
ld x1 引數變更指令由x3輸入；
set m1 置位m1輔助繼電器；
ld m1
extr k13 k3 k7 k10 extr k13：變頻器引數寫入指令；k3：站號3；k7：引數7-加速時間(見表2)；k10：寫入的數值。
extr k13 k3 k8 k10 extr k13：變頻器引數寫入指令；k3：站號3；k8：引數8-減速時間(見表2)； k10：寫入的數值。
and m8029 指令執行結束；
rst m1 復位m1輔助繼電器。
指令解釋：plc將站號3的變頻器的7號引數-加速時間、8號引數-減速時間變更為10。
3、三菱plc控制變頻器的各種方法綜合評述與對比
3.1 plc的開關量訊號控制變頻器
plc(mr型或mt型)的輸出點、com點直接與變頻器的stf(正轉啟動)、rh(高速)、rm(中速)、rl(低速)、輸入端sg等埠分別相連。plc可以通過程式控制變頻器的啟動、停止、復位； 也可以控制變頻器高速、中速、低速端子的不同組合實現多段速度執行。但是，因為它是採用開關量來實施控制的，其調速曲線不是一條連續平滑的曲線，也無法實現精細的速度調節。這種開關量控制方法，其調速精度無法與採用擴充套件儲存器通訊控制的相比。
3.2 plc的模擬量訊號控制變頻器
硬體：fx1n型、fx2n型plc主機，配置1路簡易型的fx1n-1da-bd擴充套件模擬量輸出板； 或模擬量輸入輸出混合模組fx0n-3a； 或兩路輸出的fx2n-2da； 或四路輸出的fx2n-4da模組等。
3.3 plc採用rs-485無協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採用rs序列通訊指令程式設計。
3.4 plc採用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協議與plc進行通訊。
3.5 plc採用現場匯流排方式控制變頻器
三菱變頻器可內建各種型別的通訊選件，如用於cc-link現場匯流排的fr-a5nc選件； 用於profibus dp現場匯流排的fr-a5ap(a)選件； 用於devicenet現場匯流排的fr-a5nd選件等等。三菱fx系列plc有對應的通訊介面模組與之對接。
綜上所述，plc採用擴充套件儲存器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉、易學易用、效能可靠的優勢； 若配置人機介面，變頻器引數設定和監控將變得更加便利。
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4、結束語
本文較為詳細地介紹了plc採用擴充套件儲存器通訊控制變頻器的簡便方法，並綜合評述了三菱plc控制變頻器的各種方法。深入了解這些方法，有助於提高交流變頻傳動控制系統設計的科學性、先進性和經濟性。讀者可以根據系統的具體情況，選擇合適的方案。本文重點介紹的簡便方法儘管有其缺陷，但仍不失為一種有推廣價值的好方法。
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