PLC與科姆龍變頻器的通訊范例

　　2 可編程控制器（PLC）簡介早期，用導(dǎo)線將各種繼電器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接成控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種生產(chǎn)機(jī)械的控制，這就是我們所熟悉的傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制。由于它簡單易懂，使用方便，價(jià)格低廉，在一定的范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用并曾占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，這種繼電器接觸器裝置采用的是固定接線方式，是一種專用控制裝置，一旦生產(chǎn)過程有所變動(dòng)，就得重新設(shè)計(jì)線路并連接安裝，因此，這種裝置的通用性和靈活性較差，不利于產(chǎn)品的迅速更新?lián)Q代。

　　PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器控制系統(tǒng)，執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程序系統(tǒng)。IEC 頒布了對(duì)PLC 的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體（如圖2 所示），易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適用面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。

3 運(yùn)用可編程控制器PLC 對(duì)變頻器的常規(guī)控制

　　3.1 PLC接受的變頻器輸出參數(shù)

　　如圖3所示，變頻器的運(yùn)行信號(hào)，報(bào)警輸出，頻率到達(dá)，轉(zhuǎn)速輸出，AM 模擬量輸出等參數(shù)輸入到PLC 的輸入點(diǎn)和D/A、A/D轉(zhuǎn)換模塊。

　　3.2 變頻器接受的PLC輸出的控制參數(shù)

　　1）PLC 輸出點(diǎn)控制變頻器的運(yùn)行和停止；

　　2）PLC 輸出點(diǎn)控制變頻器多段速度運(yùn)行；

　　3）PLC 輸出點(diǎn)控制變頻器的故障復(fù)位；

　　4）PLC 的D/A或A/D模塊輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率。

　　3.3 常規(guī)應(yīng)用方式的缺點(diǎn)

　　1）不能進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳遞；

　　2）占用了PLC 較多的輸入/ 輸出點(diǎn)，且還需要添加D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換特殊功能模塊，這種控制模式極大地增加了變頻器的控制成本；

　　3）變頻器必須進(jìn)行繁瑣的控制線路的配線（如圖3 所示），使得變頻器的運(yùn)行穩(wěn)定性降低，變頻器維護(hù)和故障排除變得困難。如果幾臺(tái)變頻控制電機(jī)要進(jìn)行同步運(yùn)行，很明顯，這種控制模式就更加難以滿足需求。

4 三菱PLC與科姆龍變頻器的通訊說明

　　下面介紹如何利用三菱PLC 的RS 指令對(duì)KV2000變頻器進(jìn)行通訊控制，具體的RS指令說明請(qǐng)參照三菱公司《FX通訊手冊(cè)》第九章關(guān)于RS指令的介紹。

　　4.1 特殊輔助繼電器

　　特殊輔助繼電器如表5所列。

　　4.2 特殊數(shù)據(jù)寄存器

　　特殊數(shù)據(jù)寄存器如表6所列。

　　4.3 通訊格式（D8120）

　　通訊格式（D8120）如表7所列。

　　通訊格式?jīng)Q定RS 指令和變頻器通訊時(shí)的通訊設(shè)置（數(shù)據(jù)長度、奇偶校驗(yàn)位和波特率等），根據(jù)變頻器的通訊設(shè)定來設(shè)置D8120，設(shè)置好D8120 參數(shù)后，PLC要斷電一次，后再通電，以確保參數(shù)寫入。

　　4.4 三菱PLC擴(kuò)展RS485通訊模塊

　　RS485 串行數(shù)據(jù)通訊接口，在三菱FX2N 系列PLC 上擴(kuò)展一個(gè)RS485通訊模塊，型號(hào)為FX-485-BD，如圖4 所示。三菱PLC 與科姆龍變頻器通訊的硬件接線原理圖見圖5。

5 PLC讀取變頻器參數(shù)程序范例

　　在設(shè)計(jì)軟件方面，首先對(duì)變頻器通訊環(huán)境進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括地址、波特率、奇偶校驗(yàn)等。然后，根據(jù)變頻器的通訊協(xié)議（詳見本文第1 節(jié)），運(yùn)用三菱可編程控制器的串行數(shù)據(jù)通訊RS指令，設(shè)計(jì)出PLC對(duì)變頻器實(shí)行控制的梯形圖程序，如果系統(tǒng)配有觸摸屏（人機(jī)界面），可將觸摸屏的軟件設(shè)計(jì)也納入對(duì)變頻器的監(jiān)控中，限于篇幅的原因，人機(jī)界面的內(nèi)容在這里不再描述。

　　5.1 PLC讀取變頻器參數(shù)的程序

　　設(shè)定F093為6.01，表示通訊格式為KV2000通訊格式，參數(shù)號(hào)碼為兩位數(shù)“nn”；通訊速率19200bit/s，1stopbits，通訊地址是第1臺(tái)變頻器。