变频器plc控制方式探究

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1、变频器PLC控制方式探究【摘要】本文讨论了变频器被PLC控制、不同控制方式功能和应用特点，并以西门子S7-200系列小型PLC和MM440变频器为例，介绍PLC对变频器频率控制中，变频器参数设置及硬件要求和编程。【关键词】变频器；通信；PLC；USS协议0引言变频器具有体积小、控制灵活、抗干扰能力强、可靠性高等优点。被广泛应用在各行业生产中，成为交流电动机调速的主要设备。现代工业生产通过变频器与PLC结合使用，实现生产设备的自动化控制，达到节能和调速的控制要求。以下以西门子S7-200系列PLC控制MM

2、440变频器为例,介绍PLC对变频器的控制控制方法。1使用PLC数字量输出信号，控制变频器实现多级调节使用PLC数字量输出信号，控制变频器输入端子。通过编程，使PLC输出口实现不同的逻辑组合，控制变频器选择对应的预置速度。再通过对变频器启动、停止端子和方向端子的通断状态控制，即可以实现电动机的启停控制和输出频率的改变。此方法，主要应用于控制电动机按预先设定的几个固定频率运转的场合。MM440变频器开关量输入端子DIN1-DIN6,可以通过参数P0701〜P0706的值设置成不同功能(共19种)。当参数设

3、置成15〜17时，端口作为变频器的频率选择。图1PLC数字量输出信号控制变频器变频器设置步骤：1)设置变频器参数P1000=3,变频器的频率设置为开关量控制。此时，MM440变频器的频率由数字输入端口(DIN1-NIN6),进行选择。2)设置频率选择接口的功能。修改P0701〜P0706可对应设置DIN1-DIN6的功能。当设置成15-17时，可实现三种频率的选择方式：(1)直接选择(P0701-P0706=15)在这种操作方式下，选通一个数字输入即对应选择一个固定频率(对应频率在参数P1001〜P10

4、06中设定)。当多个输入同时激活时，选定的频率是他们的总和。(2)直接选择+on命令(P0701-P006=16)在这种操作方式下，数字量输入既选定固定频率，又具有启动功能。(3)二进制编码选择+0N命令(P0701-0706=17)选用DIN1〜DIN6中的端口可通过编码的方式设置16种频率。下表为DIN1〜DIN4组合成的二进制编码，不同值对应的频率设定。表1频率设定对应的编码2使用模拟量输出信号，提供变频器的频率给定信号，实现无极控制通过给变频器模拟量输入通道不同的电压或电流信号，可以设置变频器的

5、工作频率。再结合数字量输入口控制，即可实现正/反转、起、停控制及变频控制。此种方法，能够实现近似无极调速。但要求控制变频器的PLC提供模拟量输出信号，可以通过扩展模拟量输出模块，或选用带模拟量输出功能的PLC模块，如CPU224XP,实现对变频器频率的控制。MM440变频器有两路模拟量输入通道，相关参数以inOOO和inOOl区分，可以通过P0756分别设置每个通道属性，例如：当P0756设置成"=2”时，变频器的模拟量输入信号设置为'‘单极性电流输入（0至20mA）”。3使用串行通信方式，实现变频器的

6、频率控制和参数读写使用通信方式控制变频器，具有接线简单，稳定性好，控制灵活等优点。不但可以实现变频器频率的设定，也可以读、写变频器的参数，从而连续实现变频器的远程控制和监视。S7-200与西门子的变频器之间可采用USS协议进行通信。USS协议（UniversalSerialInterfaceProtocol通用串行接口协议）是SIEMENS公司所有传动产品的通用通讯协议，它是一种基于串行总线进行数据通讯的协议。USS按照串行总线的主从通讯原理来确定访问的方法。总线上最多可以连接1个主站（PLC）和最多3

7、1个从站（变频器）。每个变频器，编址成不同站号。主站设置通信包中的地址字符来选择要传输的数据的从站。在主站没有要求从站进行通讯时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接进行信息传输。硬件上：协议采用RS485标准，具有很高的抗噪声能力。允许工作在超长距离的场合（可达1000米）。通信最大波特率57600bit/s。USS主站在条件允许下，尽量选用直流型的CPU（针对S7-200系列），通讯电缆可采用双绞线或采用屏蔽双绞线（抗干扰性能更好）。图2PLC与变频器构成的USS协议网络结构图编程：西门

8、子公司提供USS协议的指令库。指令库提供14个子程序、3个中断程序和8条指令以支持USS协议。指令库安装后，用户可在STEP7MicroWIN软件中直接使用库中的指令。使用指令时，其自带的子程序或中断程序自动加载到项目中。常用的指令如：USS_INT,初始化指令，用于允许或禁止PLC与变频器的通信，以及改变通信参数；USS_CTRL,控制指令，用于控制处于激活状态的变频器起停、方向、转速及故障复位；USS_RPM_x/USS_WPM_x,读