变频器与PLC通讯的精简设计

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1、变频器与PLC通讯的精简设计 摘要：本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法，并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法。深入了解这些方法，有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、先进性和经济性。1、引言在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简

2、单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制

3、变频器的系统配置2.1系统硬件组成如图1~图3所示。图1三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置图2FX2N-485-BD通讯板外形图图3三菱变频器PU插口外形及插针号(从变频器正面看)·FX2N系列PLC(产品版本V3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-CV3.00版)；·FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)；·或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)；·FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)；·带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F

4、500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)；·RJ45电缆(5芯带屏蔽)；·终端阻抗器(终端电阻)100Ω；·选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。2.2硬件安装方法(1)用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。(2)揭开PLC主机左边的面板盖,将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。(3)将RJ45电缆分别连

5、接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以消除由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。2.3变频器通讯参数设置为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。2.4变频器设定项目和指令代码举例如表1所示。参数设定完成后,通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯,允许各种类型的操作和监视。2.5

6、变频器数据代码表举例如表2所示。2.6PLC编程方法及示例(1)通讯方式PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯，PLC为主机，变频器为从机。1个网络中只有一台主机，主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯，从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。(2)变频器控制的PLC指令规格如表3所示。(3)变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释LDM8000运行监视；EXTRK10K0H6FD0EXTRK10：运行监视指令；K0：站号0；H6F：频率代码(见表1)；D0：PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释：PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。(4)变频器运行

7、控制的PLC语句表程序示例及注释LDX0运行指令由X0输入；SETM0置位M0辅助继电器；LDM0EXTRK11K0HFAH02EXTRK11：运行控制指令；K0：站号0；HFA：运行指令(见表1)；H02：正转指令(见表1)。ANDM8029指令执行结束；RSTM0复位M0辅助继电器。指令解释：PLC向站号为0的变频器发出正转指令。(5)变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释LDX3参数读取指令由X3输入；SETM2置位M2辅助继电器；LDM2EXTRK12K3K2D2EXTRK10：变频器参数读