本文介紹了通過三菱PLC作為主站與多台三菱變頻器用RS485串行通訊構成的高精度變頻器調速控制、監控系統。詳細叙述了系統的硬件構成,PLC與變頻器之間的通訊原理和通訊協議,闡明了該網絡控制調速系統與一般模拟量控制調速系統相比的優越性。

一、前言

近年來，交流調速的發展十分迅速，打破了過去直流拖動在調速領域中的統治地位，交流調速拖動已進入了與直流拖動相媲美、相抗衡的時代。目前，變頻器調速控制系統已廣泛應用于機械、冶金、化工等各個行業。作為變頻調速系統中的控制核心部分的變頻器,最初是以單台形式工作的,可以通過變頻器的控制面闆或端子進行運行參數的設置,啟動或停止變頻器運行,讀取各種變頻器運行數據等等。而現在各種大中型自動化生産線則要求由多台變頻器組成的同步控制系統、比例控制系統等複雜的控制,并且要相互協調,形成連續生産線的調速控制系統。

這裡是用三菱FX2NPLC 通過RS485接口使用變頻器專用通訊協議對多台三菱變頻器進行控制，本文着重介紹了三菱變頻器實時在線通訊技術的實現。

二、設計原理

在本課題中， 用比較通用一台三菱FX2N PLC ，FR- - E540 系列變頻器多台，FX2N-485-BD一個， PU04一個， 三菱F930觸摸屏一個。 導線及人機界面通訊線。

使用的軟件有觸摸屏的編寫界面軟件 PCS-DU-WIN 及PLC的編程軟件FXGPWIN。

三菱變頻器的操作面闆接口即是一個RS-485串行數據通訊接口,在三菱FX系列PLC擴展一個RS-485通訊模塊(型号：FX-485-BD，市場價格僅200元左右),再配備一根5芯的通訊電纜将變頻器485通訊接口同PLC的485通訊模闆相連接，就能夠實現可編程控制器PLC通過RS-485通訊對變頻器幾乎所有運行功能的控制，包括變頻器的正反轉控制.點動.多段速度選擇運行. 頻率的連續無極給定及電機電流.轉速與故障的監視(PLC需配備觸摸屏，通過觸摸屏進行電機頻率設定及電流。

在設計軟件方面，首先對變頻器通訊環境進行參數設置，包括站号.波特率.奇偶校驗等。然後，根據變頻器的通訊協議，運用三菱可編程控制器的串行數據通訊RS指令，作出PLC對變頻器實行控制的梯形圖程序。如果配有觸摸屏，可将觸摸屏的軟件設計也納入對變頻器的監控中，以實現變頻器更多的控制.運行.顯示功能

2、接線方法：

[PU接口引腳] 1 SG 2 P5S 3 RDA 4 SDB 5 SDA 6 RDB 7 SG 8 P5S

接線方法為 SDA－－－－－－－－RDA

SDB－－－－－－－－RDB

RDA－－－－－－-SDA

RDB－－－－－－-SDB

SG－－－－－－－－－－SG

D8120 = 0000 0000 1000 0001 0081

[對應變頻器參數]

PR 79 1

117 0 站号

118 96 波特率

119 0 停止位長、字節長

120 0 奇偶

121 9999 通訊再試

122 9999 通訊校驗時間間隔

123 等待時間設定9999

124 0

342 1

3、人機界面觸摸屏的設計

在人機界面中，設計了1幅畫面，包括站号設定，頻率設定， 正轉設定，反轉設定，停止設定。

三、結果分析

通過本課題及實際工作中的使用證明，運用RS-485串行數據通訊總線對變頻器實行控制，極大地減少了線路連接的複雜性。實現多機分布傳動機制的PLC集中監測和控制新系統，能極大地節約經濟成本而又有效地滿足控制需求，是一項值得推廣的變頻器控制技術。采用RS485網絡控制是一種十分理想的控制方式，它有許多值得借鑒的優點：

1）采用通訊控制變頻器，具有硬件邏輯簡單、抗幹擾能力強的特點。以此方式，可以實現全車間的現場總線網絡控制。

2）系統的動态響應快，對于負載的急變，主牽引速度的快速變化都能很快跟随調整好。

3）調速範圍廣，閉環可達1000：1，我們采用了變頻電機，在低速情況下完全可以長期運行。

4）操作簡單，隻需要在觸摸屏上就可以控制整個變頻器網絡的運行，監視及故障。

變頻器與PLC進行RS485通信連接後，可以接收PLC通過通信電纜發送過來的命令，如果有多台變頻器與PLC進行RS485通信連接，必須給每台變頻器設置站号（使用參數Pr. 117，o～31），PLC向某台變頻器發送命令數據時，數據的首端為站号。

優點：硬件簡單、造價最低，可控制32台變頻器

缺點：編程工作量較大。

1、單台變頻器與PLC的RS485通信連接

兩者在鍊接時，一台設備的發送端子（ \-）應分别與另一台設備的接收端子（ \-）連接，接收端子（ \-）應分别與另一台設備的發送端子（ \-）連接。

485BD通信闆的外形與安裝

2、多台變頻器與PLC的RS485通信連接

它可以實現一台控制多台變頻器的運行

變頻器與PLC相銜接時應該留意以下幾點：

（1）對PLC自身應按規定的接線規範和接地條件進行接地，并且應留意防止和變頻器運用共同的接地線，且在接地時使二者盡可能分隔。

（2）當電源條件不太好時，應在PLC的電源模塊及輸入/輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器、電抗器和能降低噪音用的器材等，别的，若有必要，在變頻器輸入一側也應采納相應的辦法。

（3）當把變頻器和PLC裝置于同一操作櫃中時，應盡可能使與變頻器有關的電線和與PLC有關的電線分隔。

（4）經過運用屏蔽線和雙絞線到達進步噪音攪擾的水平。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!