图解PLC与变频器通讯接线，立马学会用PLC控制变频器！

    plc和变频器是一种包含和包含两者之间的关系，plc控制变频器可以完成一些特定的指令来控制电机马达，plc是一种程序输入执行硬件，变频器是其中之一。但是PLC比变频器覆盖的面积更大，也可以用来控制更多的东西，应用范围更广，性能更强大，当然PLC的控制精度更高。变频器不能通过编程改变电源的频率、电压等参数，其输出频率可以设定为固定值，也可以由PLC动态控制。plc是可编程的，用于控制电气元件或完成功能、通信等工作。

    PLC与变频器之间的通信需要遵循通用串行接口协议(USS)，按照串行总线主从通信原则确定接入方式。总线可以连接一个主站和最多31个从站，主站根据通信信息字符的地址选择从站传送数据，主站不需要它通信，从站本身可以不先传送数据，各从站之间的信息不能直接传送。

PLC基本结构图

    PLC可编程控制器的存储器可分为三种类型：系统程序存储器、用户程序存储器和工作数据存储器。

 

1. 系统程序存储器

    系统程序存储器用于存储可编程控制器制造商编写并固化在ROM中的系统程序，用户不能直接更改。系统程序的质量在很大程度上决定了PLC的性能。

    其内容主要包括三部分：第一部分是系统管理程序，主要是控制可编程控制器的运行，使整个可编程控制器有序地工作；第二部分是用户指令解释程序，通过用户指令解释程序将可编程控制器的编程语言变为机器语言指令，然后由CPU执行这些指令；第三部分是标准程序模块和系统调用．程序。

2、用户程序存储器

    根据控制要求开发的应用程序称为用户程序。用户程序存储器用于存储用户用指定的可编程控制器编程语言编写的各种用户程序，以完成特定的控制任务。

    目前比较先进的可编程控制器采用读写闪存作为用户程序存储器，而且闪存不需要电池备份，即使电视机掉电，数据也不会丢失。

3、工作数据存储器

    工作数据存储器用于存储工作数据，既包括用户程序中使用的ON/OFF状态、数值数据等。在工作数据区，有元件映像寄存器和数据表。元件映像寄存器用于存储定时器、计数器、辅助继电器等内部器件的开关量、输出状态和ON/OFF状态。数据表用于存储各种数据，存储用户程序执行的ON/OFF状态。数据表用于存储各种数据，它存储了用户程序执行时的一些变量参数值，以及A/D转换后得到的数字量和数字运算结果。

变频器基本结构图

    变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

plc与变频器一般有三种连接方法

①利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0～5V电压信号或4～20mA电流信号，作为变频器的模拟量输入信号，控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单，但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。

②利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动／停止、正／反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要求，但只能有级调速。

使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时，则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时，还应该注意到输入信号电路连接不当，有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。

③PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用双线连接，其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器，而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个变频器则是从属的控制对象（从站）。

PLC的变频器控制电机正反转接线图

1．按接线图将线连好后，启动电源，准备设置变频器各参数。

2．按“MODE”键进入参数设置模式，将Pr.79设置为“2”：外部操作模式，启动信号由外部端子（STF、STR）输入，转速调节由外部端子（2、5之间、4、5之间、多端速）输入。

3．连续按“MODE”按钮，退出参数设置模式。

4．按下正转按钮，电动机正转起动运行。

5．按下停止按钮，电动机停止。

6．按下反转按钮，电动机反转起动运行。

7．按下停止按钮，电动机停止。

8. 若在电动正转时按下反转按钮，电动机先停止后反转；反之，若在电动机反转时按下正转按钮，电动机先停止后正转。

plc与变频器的接线图

Plc和变频器通讯方式

1、PLC的开关量信号控制变频器

    PLC（MR型或MT型）的输出点、COM点直接与变频器的STF（正转启动）、RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位；也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是，因为它是采用开关量来实施控制的，其调速曲线不是一条连续平滑的曲线，也无法实现精细的速度调节。

2、PLC的模拟量信号控制变频器

    硬件：FX1N型、FX2N型PLC主机，配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板；或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A；或两路输出的FX2N-2DA；或四路输出的FX2N-4DA模块等。优点：PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。

    缺点：在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路有较大的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。

3、 PLC采用RS-485通讯方法控制变频器

    这是使用得最为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。优点：硬件简单、造价最低，可控制32台变频器。缺点：编程工作量较大。

4、 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器

    三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。优点：Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。缺点：PLC编程工作量仍然较大。

5、 PLC采用现场总线方式控制变频器

    三菱变频器可内置各种类型的通讯选件，如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件；用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP（A）选件；用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。

    优点：速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。缺点：造价较高。

6、采用扩展存储器

    优点：造价低廉、易学易用、性能可靠 缺点：只能用于不多于8台变频器的系统。

plc和变频器通讯接线图

 

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